CB: ферментированные продукты могли стимулировать рост человеческого мозга


Фото из открытых источников
В обзоре, опубликованном в журнале Communications Biology, исследователи из США описали потенциальную роль и преимущества продуктов внешней ферментации в стимулировании расширения мозга гоминид. Также они обсудили объяснительную силу своей «гипотезы внешнего брожения» и исследовали соответствующие пищевые практики в разных человеческих культурах.
 
Объем человеческого мозга в ходе эволюции увеличился в три раза. Хотя расширение мозга было изучено с точки зрения его масштабов и сроков, механизмы, лежащие в основе этой модификации, плохо изучены. По этому поводу были выдвинуты различные гипотезы. «Гипотеза дорогих тканей» предполагает, что увеличение человеческого мозга потребовало перераспределения ресурсов пищеварительной системы. Это проявляется в том, что желудочно-кишечный тракт человека на 60% меньше, чем у приматов. Однако, учитывая, что за поглощение питательных веществ отвечает сам кишечник, другие исследования показали, что больший размер мозга может поддерживать чистую физическую форму только в том случае, если затраты на энергию будут корректироваться за счет изменений в питании, таких как увеличение потребления мяса или клубнеплодов. 
 
Другой диетической модификацией могло бы стать приготовление пищи, обеспечивающее необходимое количество калорий и питательных веществ для поддержания увеличенного размера мозга и уменьшения размера кишечника. Однако контролируемое использование огня потребует достаточного уровня когнитивных способностей, которых может не быть у гомининов с более низким соотношением мозга и тела.
 
Учитывая ограничения вышеизложенных гипотез, в нашем понимании триггеров начальной энцефализации остается пробел. Чтобы удовлетворить эту потребность, исследователи в настоящем обзоре предложили «гипотезу внешнего брожения» и обсудили доказательства, подтверждающие ее.
 
В желудочно-кишечном тракте человека, особенно в толстой кишке, симбиотические бактерии расщепляют органические пищевые вещества на питательные вещества, такие как короткоцепочечные жирные кислоты, - процесс, называемый внутренней ферментацией. Он обеспечивает дополнительную энергию из непереваренной клетчатки, улучшает усвоение витаминов и минералов, а также способствует расщеплению антипитательных факторов (АНФ), присутствующих в пище.
 
С другой стороны, внешняя ферментация – это когда разложение пищи происходит под действием бактерий, находящихся в окружающей среде или на поверхности пищи. Внешняя ферментация дает преимущества, аналогичные внутренней ферментации. Он улучшает здоровье кишечника хозяина, способствуя его микрофлоре, улучшает всасывание питательных веществ, повышает биодоступность питательных веществ за счет расщепления ANF и помогает превращать ядовитые вещества в съедобный материал. Кроме того, внешняя ферментация улучшает иммунитет хозяина, поскольку проглоченные пробиотические бактерии колонизируют кишечник и предотвращают колонизацию болезнетворных микроорганизмов в этом районе. 
 
Схематическое изображение гипотезы внешнего брожения. Схематическое изображение гипотезы внешнего брожения.
 
По словам исследователей, в ходе эволюции толстая кишка претерпела значительное сокращение на 74%, что указывает на снижение потребности в расщеплении растительной пищи. Гипотеза внешнего брожения утверждает, что это изменение потенциально может быть адаптацией после приема пищи, ферментированной внешним способом.
 
Возможность внешней ферментации обсуждалась далее, выдвигая гипотезу о том, что ранние гоминины могли переносить и хранить пищу, непреднамеренно инициируя внешнюю ферментацию. Со временем эта практика, возможно, превратилась в культурно закрепленный феномен, способствующий расширению мозга и когнитивному развитию гомининов.
 
Было выявлено несколько объяснительных преимуществ гипотезы внешнего брожения по сравнению с предыдущими гипотезами. По сравнению с диетическими модификациями, такими как сбор клубней, употребление мяса и приготовление пищи, употребление продуктов, подвергшихся внешнему брожению, требует гораздо более низких когнитивных способностей. Ферментированные продукты обладают всеми преимуществами приготовленной пищи, не требуя при этом специального планирования, социальной координации или внимания. Брожение, по-видимому, более вероятно, чем, например, огонь, необходимый для приготовления пищи. Далее огонь требуется поддерживать активно, тогда как брожение — процесс пассивный. Ферментация также является более простой альтернативой другим методам интенсивного сохранения продуктов. Исследователи предполагают, что гоминины с более низкими когнитивными способностями и меньшим мозгом могли осуществить ферментацию легче, чем другие методы.
 
Сегодняшняя технология ферментации высоко развита и широко распространена. Людям во всем мире удается ферментировать все виды продуктов питания из разных источников в разных климатических условиях и в разные сроки. Исследователи составили список таких примеров и использовали их в качестве доказательства правдоподобности, культурной приемлемости и универсальности ферментации.
 
Чтобы проверить гипотезу внешней ферментации, исследователи предлагают различные пути, в том числе изучение генетических сдвигов, связанных с метаболическими, пищеварительными и иммунными процессами, на которые влияет внешняя ферментация, анализ генов обонятельных рецепторов на предмет потенциального положительного отбора, связанного с обнаружением ферментированных пищевых продуктов, и исследование изменений в микробиом человека по сравнению с родственниками обезьян. Они подчеркивают необходимость эмпирических исследований, включая микробиологические исследования, сравнительный анализ, а также генетические и геномные исследования, чтобы поддержать или опровергнуть свою гипотезу.
 
Исследователи предлагают «гипотезу внешнего брожения», предполагая, что принятие технологии ферментации ранними гомининами было ключевым механизмом расширения человеческого мозга и сокращения кишечника. Они предполагают, что превращение кишечного брожения во внешнюю практику могло быть значительным нововведением, создавшим метаболические условия для выбора расширения мозга. Их обзор предлагает новое понимание эволюции рациона человека и анатомии кишечника и мозга, а также комментарии и экспериментальные тесты для дальнейшей проверки гипотезы.