Czy bez cukru rozwinąłby się ludzki mózg? A czy sałata może produkować białko zwierzęce?
W ciągu 4 mln lat masa ludzkiego mózgu wzrosła z 300–500 g u wczesnych hominidów do 1,3–1,4 tys. g u współczesnych ludzi. Wraz z mózgiem rosło również zapotrzebowanie na glukozę – ten organ jest bowiem w stosunku do rozmiarów naszego ciała niezwykle duży i potrzebuje znacznych ilości energii. Glukoza jest głównym jej źródłem i przez większość ewolucji człowieka pochodziła z węglowodanów znajdujących się w żywności.
Przez lata dominował pogląd, że to spożycie mięsa było kluczowym czynnikiem napędzającym ewolucję człowieka. Owszem, było ono ważne, dziwi jednak, że zapotrzebowanie mózgu na glukozę nie wzbudziło dotychczas większego zainteresowania antropologów.
Czytaj także: Glukoza to dziś nowy gluten. Ale ta moda zostanie z nami dłużej. Dlaczego?
Cukry naturalne nie stanowią dla nas problemu
Czy węglowodany w diecie rzeczywiście mogły pomóc mózgowi w rozwoju? Autorzy artykułu opublikowanego w „Science” za pomocą opracowanego przez siebie modelu obliczyli to, co opisują jako „obowiązkowe zapotrzebowanie na glukozę” – cukier potrzebny mózgowi, czerwonym krwinkom, nerkom i tkankom rozrodczym – i porównali z prawdopodobnymi źródłami pożywienia dostępnymi dla naszych przodków na różnych etapach ewolucji. Model obejmował ich sześć.
Wyniki analizy sugerują, że wcześni hominidzi (jak „Lucy”, której mózg był wielkości zbliżonej do mózgu szympansa, Homo habilis i Homo erectus) prawdopodobnie byli w dużym stopniu uzależnieni od pokarmów bogatych w węglowodany, zwłaszcza pochodzące z owoców. Później, wraz z upowszechnieniem się ognia i gotowania, do diety dołączyła skrobia z dzikich batatów, kłączy lilii wodnej i afrykańskich ziemniaków.
„Pierwsi ludzie prawdopodobnie spożywali więc naturalnie słodkie pokarmy na długo przed tym, jak zboża stały się stałym elementem diety” – mówi główna autorka publikacji prof. Jennie Brand-Miller z University of Sydney.
Naukowcy stwierdzają przy okazji, że kobiety w okresie ciąży i laktacji potrzebowały znacznie więcej glukozy niż inne osoby dorosłe – ze względu na potrzeby płodu, łożyska i produkcję mleka. „To pomaga zrozumieć, dlaczego kobiety w ciąży nawet dziś często mają ochotę na owoce” – tłumaczą badacze.
Odkrycia te mogą również wyjaśnić, dlaczego słodkie pokarmy są tak atrakcyjne dla dzieci. Pragnienie słodkości jest w dużej mierze instynktowne. Dzieci potrzebują więcej energii w postaci węglowodanów niż dorośli, ponieważ ich mózgi w trakcie rozwoju pochłaniają aż dwie trzecie ich podstawowej przemiany materii.
Cukry naturalne nie są więc dla nas problemem, chyba że pochodzą z przetworzonej żywności. Zamiast obawiać się węglowodanów, trzeba skupić się na tym, by ich źródła były wysokiej jakości, jak całe owoce, rośliny strączkowe i produkty pełnoziarniste.
Mięso w roślinach
Warto natomiast ograniczyć spożycie mięsa. Badacze uważają, że to również korzystny osobisty wybór, jakiego możemy dokonać, aby zmniejszyć nasz ślad środowiskowy.
Jednocześnie trwają prace nad kolejnymi metodami produkcji sztucznego mięsa. Naukowcy najczęściej korzystają z inżynierii mikrobiologicznej, w której geny kodujące białka zwierzęce są wprowadzane do genomu bakterii lub drożdży. Teraz badacze z Wlk. Brytanii, USA i Chin opracowali obiecującą alternatywę: rośliny zmienione tak, aby w chloroplastach produkowały białko zwierzęce – mioglobinę.
Mioglobina jest ważnym składnikiem serca i mięśni szkieletowych kręgowców, jest bogata w żelazo, dlatego mięso ma metaliczny smak. Czerwony kolor nadaje mu z kolei związany z nią tlen. Naukowcy najpierw sklonowali geny mioglobiny świńskiej, a następnie wszczepili ich kopie do chloroplastów sadzonek tytoniu i sałaty. Testy potwierdziły, że niektóre sadzonki „wciągnęły” gen do swoich chloroplastów. Rośliny zakwitły i wydały nasiona. Ich potomstwo odziedziczyło gen mioglobiny.
Uprawa roślin jest znacznie bardziej ekologiczna niż produkcja zwierzęca. Roślinna mioglobina mogłaby osiągnąć ilości białka z hektara dorównujące – a nawet potencjalnie przewyższające – te z hodowli świń czy krów, a jednocześnie zużywać znaczniej mniej wody i emitować mniej gazów cieplarnianych.
Sięgnij do źródeł
Badania naukowe:
SWEET – sugars, diet and human evolution
Sustainable production of myoglobin meat protein in plant chloroplasts