Inimesed mõtlevad toidust tavaliselt kui kaloritest, energiast ja ellujäämiseks vajalikust vahendist. Hiljuti teadusilmas tehtud avastused lubavad väita, et toit "räägib" inimese genoomiga.
Genoom on geneetiline projekt, mille järele inimese keha, seda kuni rakutasandini, ennast ülal peab. Kommunikatsioon toidu ja geenide vahel võib mõjutada inimese tervist, füsioloogiat ja eluiga. Idee, et toit edastab looma genoomile olulisi sõnumeid, on selle suhteliselt lapsekingades teadusharu, mida nimetatakse toidugenoomikaks (nutrigenomics), tähelepanu keskmes. Paljud küsimused, mida toidugenoomika tõstatab, on veel kaetud saladustelooriga, samas on teadlased juba leidnud ohtralt andmeid, kuidas toiduosised mõjutavad genoomi, kirjutab molekulaarbioloog Monica Dus teadusuudiste portaalis Big Think.
Teadlaste soov saada aru, kuidas toidu poolt edastatud sõnumid mõjutavad inimeste bioloogiat, võib ühel hetkel aidata kaasa inimeste paremale ja õnnelikumale elule. Tänaseks on leitud, et inimeste suhe toiduga on palju intiimsem, kui seda on seni arvatud.
Toit ja geenid suhtlevad
Idee, et toit võib geenide mõjutamise kaudu juhtida bioloogilisi protsesse, on väga paljulubav ja selle võimaluste mõistmiseks pole vaja vaadata kaugemale kui mesitarusse. Mesitaru on täiuslik näide, kuidas toit mõjutab organisme. Töömesilased teevad lakkamatult tööd, nad on steriilsed ja nende eluiga küünib vaid mõne nädalani. Sügaval tarus elava emamesilase elu kestab mitmeid aastaid ja tema viljakus on nii suur, et ta sünnitab üksi terve koloonia.
Samas töö- ja emamesilased on geneetiliselt identsed. Neist saavad erinevad eluvormid tänu toidule, mida nad söövad. Emamesilane toitub mesilaspiimast, töömesilased nektarist ja õietolmust. Mõlemad annavad energiat, kuid mesilaspiimal on lisamõju: selles sisalduvad toitained vabastavad geneetilised juhised, mille mõjul luuakse emamesilase anatoomia ja füsioloogia.
Kuidas toit tõlgitakse bioloogilisteks juhisteks? Toit koosneb makrotoitainetest, mis on süsivesikud – ehk suhkrud –, proteiinid ja rasvad. Toidus on lisaks mikrotoitained, nagu näiteks vitamiinid ja mineraalid. Need ühendid ja nende lõhustumisest tekkivad ained võivad vajutada genoomis asuvatele geneetilistele lülititele.
Nii nagu lülitid inimeste kodudes kontrollivad tubade valgustust, kontrollivad geneetilised lülitid kui palju teatud geneetilisi tooteid keha toodab. Mesilaspiim näiteks sisaldab ühendeid, mis aktiveerivad geneetilised kontrollmehhanismid, tänu millele formeeruvad emamesilase organid ja mis toetavad tema sigimisvõimet. Inimeste ja hiirte puhul on avastatud, et aminohappe metioniini, mida leidub ohtralt looma- ja kalalihas, kõrvalsaadused mõjutavad geneetilisi regulaatoreid, mis on tähtsad nii rakkude kasvule kui jagunemisele. Vitamiin C-l on oluline roll inimeste terve olemise juures ja see kaitseb genoomi oksüdatiivsete vigastuste eest. Lisaks aitab vitamiin C kaasa raku signaaliülekande radade (cellular pathways) toimimisele, mis taastavad genoomi juhul, kui see kannatada saab.
Sõltuvalt toitainete edastatud teabe tüübist, aktiveeritud geneetilistest kontrollmehhanismidest ja nende poolt mõjutatud rakkudest, võivad toidus olevad sõnumid mõjutada inimese heaolu, haigestumist ning isegi tema eluiga. Kõige selle juures tuleb arvestada asjaoluga, et tänaseni on suurem osa sellistest uuringutest sooritatud loomade, nagu näiteks mesilaste, mudelite peal.
Põnev on ka asjaolu, et toitainete võime mõjutada geneetilise teabe vooge, võib ulatuda üle põlvkondade. Uuringud näitavad, et nii inimestel kui loomadel mõjutab vanavanemate dieet lapselaste geneetiliste lülitite aktiivsust, riski haigestuda ja isegi suremust.
Põhjus ja tagajärg
Kui toit on oluline bioloogilise informatsiooni vahendaja, siis seab see toiduahela idee täiesti uude valgusesse. Kui inimese keha, kuni molekulaartasandini, mõjutab tema söödud toit, siis see võib mõjutada ka tema genoomi. Näiteks rohust toituvate lehmade piimas on võrreldes viljapõhise (jõusööda) dieediga lehmadega erinev kogus rasvhappeid, vitamiin C ja A-d. Kui inimesed joovad nimetatud erinevate lehmade piima, siis nende rakud saavad erinevaid toidusõnumeid.
Samamoodi mõjutab ema toit tema emapiimas leiduvate rasvhapete ja vitamiinide, nagu B-6 ja B-12 ning folaadi, hulka. Emapiima koostis mõjutab omakorda toidusõnumeid, mis jõuavad imiku geneetiliste lülititeni. Tänase seisuga pole siiski teaduslikult tõestatud, kas ja kuidas see võib mõjutada väikelapse arengut.
Huvitav on ka võimalus, et inimesed ise on toiduahela osa. Toit, mida inimesed söövad, ei mängi ainult inimese rakkude geneetiliste lülititega, vaid mõjutavad ka inimeste sisikonnas, nahal ja limaskestal elavate mikroorganismide vastavaid andureid. Näiteks hiirte sisikonnas elavate bakterite poolt lõhustatud lühikeste ahelatega rasvhapete hulk muudab nende serotoniini taset. Serotoniin on ajukemikaalist sõnumikandja, mis mõjutab muude protsesside hulgas looma/inimese tuju, ängi ja depressiooni.
Toidulisandid ja -pakendid
Toidule lisatud ained võivad samuti muuta rakusisese geneetilise teabe vooge. Leivatooteid rikastatakse folaadiga, mille eesmärgiks on vältida sünnidefekte, mis kaasnevad nimetatud toiduaine puudusega. Samas mitmed teadlased arutlevad, et kui inimene tarbib suurel hulgal folaati, ilma et saaks sinna juurde looduslikus toidus kaasnevaid vitamiin B-12 sarnaseid mikrotoitaineid, võib see olla põhjuseks, miks lääneriikides haigestutakse rohkem käärsoolevähki, kuna folaat mõjutab kasvu kontrollivaid geneetilisi teaberadasid.
Samamoodi võivad organismi talitlust mõjutada toidupakendid. Bisfenool A või BPA, mis on plastikus leiduv ühend, lülitab imetajatel sisse arenguks, kasvuks ja viljakuseks vajalikud geneetilised lülitid. Mõned teadlased kahtlustavad, et BPA mõjutab nii inim- kui loomamudelites soolist eristumist ja kahjustab viljakust, kuna lülitab sisse teatud geneetilised lülitid.
Kõik toodud näited osutavad lisaks võimalusele, et toidus sisalduv geneetiline teave ei ole tingitud ainuüksi selle molekulaarsest koostisest – aminohapetest, vitamiinidest ja muust sarnasest –, vaid ka tootjariigi põllumajanduse, keskkonna ja majanduspoliitikast, elik selle puudumisest.
Teadlased on hakanud alles hiljuti viidatud geneetilisi toidusõnumeid lahti mõtestama ja ka seda, millist rolli need mängivad tervise ja haiguste juures. Tänaseni pole täpselt teada, kuidas toitained mõjutavad geneetilisi lüliteid, millised on toitainete ja genoomi kommunikatsiooni reeglid ja kuidas esivanemate menüü mõjutab järglaste elu. Suur osa sellistest uuringutest on tänaseni läbi viidud ainult loomamudelite peal ja väga palju asju tuleb veel selgeks teha selle kohta, mida toidu ja geenide vaheline läbikäimine inimeste jaoks täpsemalt tähendab.
Tõlkis Karol Kallas