Секрет слюны: пища и микробы помогли людям превратиться в уникального примата

[Робот]

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2 ... 153655.htm

[Натали]

Два миллиона лет употребления мяса и приготовленной пищи, возможно, помогли людям продвинуться дальше от других человекообразных обезьян на эволюционном древе. Доказательства находятся в нашей слюне, согласно новым исследованиям из Университета Буффало.

Исследование показало, что диета человека-результат повышенного потребления мяса, кулинарии и сельского хозяйства-привела к резким различиям в слюне людей по сравнению с другими приматами.

Человеческая слюна уникальна тем, что она более водянистая и содержит различную смесь белков. Полученные результаты стали большой неожиданностью для исследователей, поскольку люди, как известно, генетически близки родственникам человекообразных обезьян, шимпанзе и горилл.

"Слюнные белки у людей и других приматов могут быть упущены из виду очагами эволюционной активности", - сказал Стефан Рул, доктор медицинских наук, ведущий исследователь и профессор оральной биологии в школе стоматологической медицины UB. "Мы уже знали, что эволюционная адаптация к специфической для человека диете привела к очевидным изменениям челюстей и зубов, а также микробиома полости рта. Наши результаты теперь открывают возможность того, что различия в питании и патогенное давление, возможно, также сформировали отличную слюну у людей."

Исследование опубликовано вчера вечером, в октябре. 15 в молекулярной биологии и эволюции.

Расстояние за пределами плевка

Слюна-важнейшая секреция организма человека. Жидкость помогает переваривать пищу, защищает зубную эмаль, следит за микробами во рту и формирует первую линию защиты от патогенов. Слюна играет важную роль в речи и вкусе, а также.

Многие функции слюны могут быть приписаны слюнному протеому, который представляет собой тысячи белков в жидкости. Эти белки могут также дать ключ к пониманию того, как человечество отделилось от человекообразных обезьян на протяжении всей своей эволюции.

Исследователи сравнили слюнные белки человека и наших ближайших эволюционных родственников-горилл и шимпанзе. Макаки, которые имеют общего, более отдаленного предка с людьми и человекообразными обезьянами, также были обследованы.

Основные выводы включают в себя:

• У людей слюна более водянистая, чем у человекообразных обезьян. Общее содержание белка в человеческой слюне было меньше половины количества, обнаруженного в слюне шимпанзе, гориллы и макаки.
• Человеческая слюна более искусна в расщеплении крахмала, модификации жира и обнаружении ключевых ароматов в рационе человека. Исследователи обнаружили у людей более высокие количества амилазы (фермента, ключевого для переваривания крахмала в сахар) и карбоангидразы VI (фермента, участвующего в восприятии вкуса), чем у человекообразных обезьян. Слюна человека и шимпанзе также содержала больше цинка-альфа-2-гликопротеина, белка, способствующего метаболизму жиров, чем слюна горилл.
• Потеря нашего меха привела к отсутствию латерина в человеческой слюне. Латерин, похожий на моющее средство белок, который помогает жидкости становиться пенистыми, был найден только в слюне больших обезьян. Исследователи считают, что люди, которые больше не выращивают шубы и не занимаются социальным грумингом, потеряли потребность в производстве белка.
• Все основные белки, обнаруженные в человеческой слюне, также присутствовали в слюне шимпанзе и гориллы. Спектр белков, обнаруживаемых в слюне человека, соответствовал таковому у человекообразных обезьян. Однако были обнаружены резкие различия в количестве и структуре белка. "Последнее может частично быть связано с различными гликанами-сложными молекулами сахара, прикрепленными к белкам", - говорит Рул.

"Эволюционировали ли человеческие слюнные железы, чтобы производить более водянистую слюну, чтобы приспособиться к диете, которая резко отличается от диеты больших обезьян?"спрашивает Супапорн" Нина " Тамадилок, кандидат PhD, PharmD-кандидат в Массачусетском колледже фармации и медицинских наук и бывший научный сотрудник после докторантуры в лаборатории Рула. "Великие обезьяны и обезьяны Старого Света жуют свою богатую клетчаткой пищу в течение более длительных периодов времени, в то время как люди глотают пищу быстрее, способность, которая, возможно, поддерживается приготовлением пищи. Водянистая консистенция слюны может способствовать более быстрому перевариванию сухой пищи во рту и облегчению глотания.

"Также может быть полезно держать рот влажным в засушливых саваннах, где эволюционировали ранние люди, или быть важным для облегчения человеческой речи и вокализации. Конечно, эти возможности остаются спекулятивными."

Со-исследователь Омер Геккумен добавил: "результаты исследования обеспечивают необходимую основу для будущих исследований, чтобы оценить, были ли различия в слюнных белках человека вызваны естественным отбором."

"Задача будет состоять в том, чтобы расшифровать генетические основы этих изменений и понять эволюционные механизмы, которые их вызвали. Для некоторых генов у нас есть хорошая идея, для большинства других, однако, нам все еще нужно выяснить", - сказал Геккумен, кандидат биологических наук, доцент колледжа искусств и наук UB

Различия, обусловленные болезнью

Различия между слюной человека и человекообразных обезьян были также обнаружены в белках, участвующих в защите от болезней.

Слюна шимпанзе, горилл и макак содержала большее количество околоушного секреторного белка, чем слюна человека. Слюна человека и шимпанзе содержала более высокие уровни секреторных компонентов иммуноглобулина, чем слюна гориллы. Каждый из белков играет определенную роль в защите от болезней.

"Помимо диеты, патогенное давление является еще одной важной движущей силой эволюционной адаптации", - сказал Рул. "Были ли какие-либо из слюнных белков, которые показывают человеческие особенности, вызваны к изменению болезнями, которые пришли вместе с эволюцией человека в главного хищника и более поздним переходом к сельскому хозяйству и разведению домашнего скота, - это интригующий вопрос, который стоит изучить.

"Мало известно о том, в какой степени человеческая слюна адаптировалась к пищевому, технологическому (растирание, резка и приготовление пищи), экологическому и микробиологическому давлению. Будем надеяться, что другие лаборатории присоединятся к их экспертизам и помогут нам ответить на эти фундаментальные вопросы."

Исследование было поддержано Национальным институтом стоматологических и Краниофациальных исследований и Национальным институтом рака, как в рамках национальных институтов здравоохранения,так и комплексным онкологическим центром Roswell Park.