Согласно новому исследованию Корнельского университета, люди с большим количеством копий гена AMY1, который экспрессирует фермент слюны для расщепления крахмала, сильно коррелировали с определенным профилем бактерий кишечника и ротовой полости.
Семейство бактерий Ruminococcaceae размножается в кишечнике, когда становится доступно больше этого фермента слюны – амилазы. Известно, что бактерии расщепляют резистентный крахмал, поэтому он может перевариваться, чего не могут сделать человеческие амилазы. Разложение этих трудно перевариваемых крахмалов обеспечивает полезные питательные свойства.
В доисторические времена и в последующие годы люди с большим количеством копий этого гена могли получать пользу, когда калорий был недостаточным, например, в холодное время года и в период голода.
«Вероятно, это обеспечило дополнительное питание из крахмала», – сказала Анджела Пул, доцент Отделения диетологии и ведущий автор исследования, опубликованного 10 апреля в журнале Cell Host & Microbe.
Рут Лей, директор Института биологии развития им.
Макса Планка в Германии, ранее работавшая на кафедре молекулярной биологии и генетики Корнелла, является старшим автором исследования.
По словам Пул, результаты свидетельствуют о необходимости персонализированного питания, в котором медицинские работники могли бы учитывать количество копий гена AMY1 пациента, давая рекомендации по питанию. Другие исследователи связывают ген с ответом глюкозы на прием пищи, инсулинорезистентностью и индексом массы тела.
Кроме того, более высокое число копий гена AMY1 также коррелирует с более высокими уровнями порфиромонад, бактерий во рту, связанных с пародонтитом при заболеваниях десен, хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы различить причину или совпадение.
В ходе исследования Пул и его коллеги изучили существующие генетические данные и данные образцов кала у британской популяции численностью около 1000 человек.
Они искали доказательства того, влияет ли количество копий гена AMY1 на микробиом; они изучили результаты подгруппы из 100 человек из британского населения, 50 с прогнозируемым высоким числом копий (верхние 5%) и 50 с низким числом копий (нижние 5%).
«Высокое количество копий [гена AMY1] коррелирует с определенным профилем кишечных бактерий», – сказал Пул.
Затем Пул определил количество копий AMY1 у более чем 100 человек из Итаки, штат Нью-Йорк. Она нашла распространение от двух до 30 копий.
Команда также собрала данные о стуле и определила бактерии, которые связаны с высоким и низким количеством копий гена AMY1.
Затем 25 из этих участников исследования были переведены на стандартную диету на две недели. «Я хотел убедиться, что они ели то же самое, и что они ели крахмал», – сказал Пул.
После этого команда собрала образцы слюны и стула и обнаружила, что в кишечнике результаты совпадают с результатами британского популяционного исследования.