Vedci zistili, že chemikálie vo varených potravinách, AGE, zvyšujú chuť do jedla a majú zdravotné účinky. Odvodené z Maillardovej reakcie, AGE zvyšujú príťažlivosť jedla, ale spôsobujú zdravotné problémy. Štúdie na červoch ukázali, že spotreba sa zvyšuje a dĺžka života sa s vekom znižuje, čím sa zdôrazňuje dôležitosť výberu zdravých potravín.
Buck Researchers objavili mechanizmus, ktorý môže vysvetľovať, prečo nás konzumácia chutného, no nezdravého jedla vyvoláva hlad po ďalšom.
Ľudia jedia z rôznych dôvodov viac, ako potrebujú a stávajú sa obéznymi. Nepomáha ani fakt, že chutné vysokokalorické jedlo je často dostupné takmer všade a kedykoľvek. Buck Researchers prvýkrát určili, prečo určité chemikálie vo varených alebo spracovaných potravinách, nazývané konečné produkty pokročilej glykácie alebo AGE, zvyšujú chuť do jedla a našu vôľu robiť zdravé rozhodnutia, pokiaľ ide o jedlo. Poďme si túto schopnosť otestovať.
„Tento výskum malých hlístovcov má obrovské dôsledky na výber ľudskej stravy a našu tendenciu prejedať sa určitými potravinami,“ povedal hlavný autor štúdie, profesor Buck Pankaj Kapahi, PhD. „Spracované moderné diéty bohaté na AGE sú lákavé k jedlu, ale vieme len málo o ich dlhodobých dôsledkoch na naše zdravie.“ Táto práca bola nedávno publikovaná v časopise eLife.
Evolučná perspektíva a povaha veku
„Ľudia si vyvinuli určité mechanizmy, ktoré nás povzbudzujú k tomu, aby sme v čase hojnosti jedli čo najviac jedla. Prebytočné kalórie ukladáme ako tuk, ktorý používame na prežitie počas pôstu,“ vysvetlil Munish Muthaiyan Shanmugam, PhD, postdoktorandský výskumný pracovník v laboratóriu Kapahi a hlavný autor štúdie. „Prirodzený výber uprednostňoval gény, ktoré nás vedú k prednostnej konzumácii chutných potravín, najmä potravín s vysokým obsahom cukru. Ale čo je to za systém, ktorý im tak sťažuje povedať „nie“?
AGE sú metabolické vedľajšie produkty, ktoré vznikajú, keď sa cukor spája s proteínmi, lipidmi alebo časťou nukleových kyselín. kyselina, Vyskytujú sa prirodzene, keď metabolizujeme cukry v bunke, ale AGE sa tvoria aj počas pečenia, vyprážania a grilovania a v mnohých spracovaných potravinách. „Hnedá farba, ktorá sa vyskytuje počas varenia, ktorá hnedne a robí jedlo chutným, je výsledkom veku,“ povedal Shanmugam. „V podstate sme zistili, že AGE robí jedlo chutnejším a ťažšie mu odoláva.“
Maillardova reakcia a zdravotné dôsledky
Reakcia „hnednutia“, ku ktorej dochádza pri interakcii cukru a bielkovín s teplom, obľúbená medzi kuchármi, sa nazýva Maillardova reakcia. To má za následok vznik stoviek až tisícok atraktívnych AGE.
Ale zatiaľ čo Maillardova reakcia sa preslávila svojou schopnosťou robiť jedlá chutné, výsledné chemikálie spôsobujú v tele všetky druhy zmätku. Spôsobujú zápaly a oxidačné poškodenie, prispievajú k rozvoju kôrnatenia krvných ciev, vysokému krvnému tlaku, ochoreniu obličiek, rakovine a neurologickým problémom. Akumulácia týchto metabolických vedľajších produktov v mnohých orgánoch je pravdepodobne jednou z hlavných príčin starnutia rôznych orgánov a celého organizmu, povedal Kapahi, ktorého laboratórium sa zameriava na to, ako živiny ovplyvňujú zdravie a choroby.
„Akonáhle sa vytvoria produkty pokročilej glykácie, nemožno ich detoxikovať,“ povedal Shanmugam. Rovnako ako opečený biely chlieb zhnedne, proces nemožno zvrátiť, aby bol chlieb opäť biely. „Podobne neexistuje spôsob, ako zvrátiť AGEs,“ hovorí a dodáva, že schopnosť tela vyčistiť AGE sa s vekom znižuje, čo poskytuje ďalšie spojenie s chorobami súvisiacimi s vekom.
Výsledky výskumu a diétne dôsledky
Ani malý hmyz v laboratóriu Kapahi nemohol uniknúť príťažlivosti a poškodeniu AGE. Vedci zistili, že tieto chemikálie okrem toho, že spôsobujú choroby a znižujú dlhovekosť, tiež zvyšujú chuť hmyzu na jedlo. Vedci chceli poznať mechanizmus, ktorým AGE podporujú prejedanie sa.
Aby vedci odhalili biochemické signálne dráhy zodpovedné za prejedanie sa u normálnych zdravých červov, vyčistili niektoré dobre preštudované AGE a našli dva z nich, ktoré zvyšujú príjem potravy. Ďalej hľadal zlúčeninu, aby preskúmal signalizačný mechanizmus. Ukázali, že konkrétna mutácia (nazývaná GloD-4) zvýšila príjem potravy sprostredkovaný konkrétnym AGE (nazývaným MG-H1). Ďalšia analýza odhalila, že za to bola zodpovedná dráha závislá od tyramínu.
Ich práca je prvá, ktorá identifikuje signálne dráhy sprostredkované špecifickými molekulami AGE na zlepšenie výživy a neurodegenerácie. Zistili tiež, že mutantné červy, ktoré nemajú spôsob, ako spracovať prirodzene sa vyskytujúce AGE, majú skrátenú životnosť asi o 25-30 percent. Táto práca sa rozširuje na myši, kde sa výskumníci budú zaoberať vzťahom medzi AGE a metabolizmom tukov.
„Pochopenie tejto signálnej dráhy nám môže pomôcť pochopiť prejedanie spôsobené modernou stravou bohatou na AGE,“ povedal Kapahi. „Naša štúdia zdôrazňuje, že akumulácia AGE sa podieľa na ochoreniach vrátane obezity a neurodegenerácie. Sme presvedčení, že celkovo je obmedzenie akumulácie AGE relevantné pre globálny nárast obezity a iných chorôb súvisiacich s vekom.
„Pochopenie tejto signálnej dráhy nám môže pomôcť pochopiť prejedanie spôsobené modernou stravou bohatou na AGE,“ povedal Kapahi.
Posolstvo, ktoré Shanmugam prenáša prostredníctvom svojej práce, je hlboké. „Nekontrolujeme náš príjem potravy, skôr je to jedlo, ktoré sa nás pokúša kontrolovať,“ povedal.
V dôsledku tohto a predchádzajúceho výskumu laboratória Shanmugam a Kapahi zmenili spôsob, akým sa pozerajú na stravu. Obaja robia prerušovaný pôst, ktorý dáva telu šancu použiť tuk namiesto cukru. Existujú jednoduché veci, ktoré môže každý urobiť, aby znížil záťaž AGE vo svojom tele, povedal Kapahi, vrátane jedenia celých zŕn (vláknina pomáha udržiavať stabilnú hladinu glukózy), konzumácie vlhkého tepla namiesto suchého. Zahŕňa varenie (t. j. varenie v pare verzus smaženie alebo grilovanie) a pridávanie kyseliny pri varení potravín, čo spomaľuje reakciu spôsobujúcu tvorbu AGE.
„Prirodzene nás priťahuje chutné jedlo, ale môžeme si viac uvedomiť, že keď jeme, máme schopnosť robiť zdravé rozhodnutia,“ povedal Shanmugam.
Odkaz: „Hydroimidazolón odvodený od metylglyoxalu, MG-H1, zvyšuje príjem potravy zmenou tyramínovej signalizácie prostredníctvom GATA transkripčného faktora ELT-3.“ Caenorhabditis elegans“ Od Munish Muthaiyan Shanmugam, Jyotiska Chowdhary, Durai Selegunder, Amit Kumar Sahu, Sanjib Guha, Manish Chamoli, Brian Hodge, Nilanjan Bose, Charisse Roberts, Dominic O’Ferreira, Gordon Lithgow, Richmond Sarpong, James J Galligan a Pankaj september 2023, elife,
DOI: doi:10.7554/elife.82446
K ďalším Buckovým výskumníkom zapojeným do štúdie patria Jyotiska Choudhary, Durai Selegunder, Amit Kumar Sahu, Sanjib Guha, Manish Chamoli, Brian Hodge, Nilanjan Bose a Gordon Lithgow. Ďalšími spolupracovníkmi sú Charis Roberts a Richmond Sarpong z Katedry chémie. Kalifornská univerzita, Berkeley, a Dominic O. Ferreira a James Galligan, Katedra farmakológie a toxikológie, University of Arizona, Tucson.
Zverejnenie/COI: Dr. Kapahi je zakladateľom a generálnym riaditeľom spoločnosti Juvivi Health, spoločnosti vyvíjajúcej produkty na zníženie glykácie vyvolanej cukrom. Za svoje úlohy dostáva odmenu vo forme vlastného imania.
Poďakovanie: Táto práca bola podporená grantmi Národný inštitút zdravia:R01AG061165, RO1AG068288, R01DK133196 a R35GM137910, ako aj Larry L. Grant od Hillblom Foundation
