Cientistas identificam as origens do amor da humanidade pelos carboidratos
Estudo encontrou a primeira evidência de que dietas antigas continham o grupo alimentar de batata e pães
A origem do antigo amor dos humanos modernos pelos carboidratos pode anteceder nossa existência como espécie, de acordo com um novo estudo.
Um estereótipo antes predominante de humanos antigos comendo em banquetes com carne de mamute e outros pedaços de carne ajudou a alimentar a ideia de uma dieta rica em proteínas, que seria necessária para o desenvolvimento de um cérebro grande.
No entanto, evidências arqueológicas nos últimos anos desafiaram essa visão, sugerindo que os humanos há muito desenvolveram o gosto por carboidratos, assando coisas como tubérculos e outros alimentos ricos em amido, que foram detectados por meio da análise de bactérias alojadas nos dentes.
A nova pesquisa, publicada na revista Science na última quinta-feira (17), oferece a primeira evidência hereditária de dietas antigas ricas em carboidratos. Cientistas rastrearam a evolução de um gene que permite aos humanos digerir amido com mais facilidade, quebrando-o em açúcares simples que nosso corpo pode usar como energia.
O estudo revelou que esses genes se duplicaram muito antes do advento da agricultura.
Essa expansão pode remontar a centenas de milhares de anos, muito antes de nossa espécie, Homo sapiens, ou mesmo os neandertais, surgirem como linhagens humanas distintas.
Pesquisadores do The Jackson Laboratory, em Farmington, Connecticut, e da Universidade de Buffalo, no estado de Nova York, analisaram os genomas de 68 humanos antigos. A equipe de estudo se concentrou em um gene chamado AMY1, que permite aos humanos identificar e começar a quebrar o amido de carboidratos complexos na boca por meio da produção da enzima amilase. Sem essa substância, os humanos não seriam capazes de digerir alimentos como batatas, macarrão, arroz ou pão.
Hoje, temos várias cópias desse gene, e o número varia de pessoa para pessoa. No entanto, tem sido difícil para os geneticistas determinar como e quando o número desses genes aumentou — um reflexo de quando o consumo de amido provavelmente se tornou vantajoso para a saúde humana.
“A principal questão que estávamos tentando responder era: quando essa duplicação ocorreu? Por isso começamos a estudar genomas antigos”, disse Feyza Yilmaz, autora principal do estudo e cientista computacional associada do The Jackson Laboratory.
“Estudos anteriores mostram que há uma correlação entre o número de cópias do AMY1 e a quantidade de enzima amilase liberada na nossa saliva. Queríamos entender se isso correspondia ao advento da agricultura. Essa é uma questão importante”, afirmou ela.
Uma oportunidade genética
A equipe descobriu que, há cerca de 45.000 anos, caçadores-coletores — cujo modo de vida precedeu a agricultura — tinham uma média de quatro a oito cópias do AMY1, sugerindo que o Homo sapiens já tinha gosto por amido muito antes da domesticação de culturas moldar as dietas humanas.
A pesquisa também revelou que a duplicação do AMY1 existia nos genomas de neandertais e denisovanos, um hominídeo extinto descoberto em 2010, sobre o qual se sabe relativamente pouco. A presença de várias cópias do gene em três espécies humanas sugere que esse era um traço compartilhado por um ancestral comum, antes que as diferentes linhagens se separassem, de acordo com o estudo.
Essa descoberta indica que os humanos arcaicos tinham mais de uma cópia do AMY1 há cerca de 800.000 anos.
Não está claro exatamente quando a duplicação inicial desse gene ocorreu, mas provavelmente foi de forma aleatória. A presença de mais de um exemplar criou uma oportunidade genética que deu aos humanos uma vantagem para se adaptar a novas dietas, especialmente aquelas ricas em amido, à medida que encontravam diferentes ambientes.
A análise também mostrou que o número de cópias do AMY1 que uma pessoa carrega aumentou abruptamente nos últimos 4.000 anos — provavelmente favorecido pela seleção natural, à medida que os humanos se adaptaram às dietas ricas em amido resultantes da transição de um estilo de vida de caçadores-coletores para a agricultura e o cultivo de grãos.
O estudo “forneceu evidências convincentes” de como a maquinaria molecular para converter amidos de difícil digestão em açúcares de fácil acesso evoluiu nos humanos, disse Taylor Hermes, professor assistente do departamento de antropologia da Universidade de Arkansas, que não esteve envolvido no estudo.
Além disso, a nova pesquisa fortalece a teoria emergente de que foram os carboidratos, e não as proteínas, que forneceram o aumento de energia necessário para o crescimento do cérebro humano ao longo do tempo, observou ele.
“A descoberta dos autores de que um número aumentado de cópias do gene da amilase, que resulta em uma maior capacidade de quebrar o amido, pode ter surgido centenas de milhares de anos antes dos neandertais ou denisovanos, dá mais crédito à ideia de que os amidos estavam sendo metabolizados em açúcares simples para alimentar o rápido desenvolvimento do cérebro durante a evolução humana,” disse Hermes.
“Embora eu ache que mais testes com genomas humanos antigos de alta qualidade sejam necessários, fiquei surpreso que os autores conseguiram detectar várias cópias dos genes da amilase nos genomas de neandertais e denisovanos que já foram publicados,” acrescentou Hermes.
“Isso mostra o valor de continuar explorando as sequências de DNA de nossos ancestrais humanos em busca de registros médicos e fisiológicos importantes.”
É desafiador entender como os genes individuais variaram ao longo do tempo nas populações, e o estudo é “extremamente impressionante,” disse Christina Warinner, professora associada John L. Loeb das Ciências Sociais e Antropologia da Universidade de Harvard.
“Sabemos que mudanças na dieta desempenharam um papel central na evolução humana … mas reconstruir esses eventos que ocorreram há milhares, centenas de milhares e até milhões de anos é assustador,” disse Warinner, que não participou da pesquisa.
“A investigação genômica deste estudo está ajudando a finalmente datar alguns desses grandes marcos, e está revelando pistas tentadoras sobre o antigo caso de amor da humanidade com o amido.”
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