منذ ملايين السنين ، في وسط غابات إفريقيا ، كان أسلافنا الرئيسيين يتنقلون عبر قمم الأشجار بحثًا عن طعامهم. أكثر الأطعمة كثافة للطاقة التي يمكن أن يجدوها كانت الفواكه الغنية بالسكر. في بيئة يمكن أن تكون فيها الحيوانات المفترسة في كل زاوية ، كان العثور على مصدر غذاء سريع الاحتراق أمرًا ضروريًا لمكافحتهم أو هروبهم.

ومع ذلك ، في عصرنا الحديث ، هناك وفرة من الحلويات السكرية في كل مكان حولنا. إن مقاومة هذا الإغراء هي التحدي الحقيقي الآن. تطورت قدرتنا على إدراك حلاوة السكر في البداية لتوجيه أنشطة البحث عن الطعام لأسلافنا ، ولكن في العصر الحديث أصبح أمرًا سيئًا للبعض الذين يقاومون الجاذبية الحلوة للسكر. في هذا المنشور ، سوف نستكشف الجينات وتطور إدراك المذاق الحلو وكيف تؤثر أسناننا الحلوة علينا اليوم.

 

Despite popular beliefs, fruit isn't our sweet problem. Fruits can actually help reduce post-meal glucose spikes thanks to dietary fibers. It's all the other sugars we consume...
على الرغم من المعتقدات الشائعة ، فإن الفاكهة ليست مشكلتنا الحلوة. يمكن للفواكه أن تساعد بالفعل في تقليل ارتفاع الجلوكوز بعد الوجبة بفضل الألياف الغذائية. إنها كل السكريات الأخرى التي نستهلكها …

تطور الحلاوة

قد يكون من الصعب تخيل أن الحلاوة ليست من خصائص السكر نفسه. إن المذاق اللطيف الذي يثيره السكر بالنسبة لنا هو مجرد تصور دماغنا لجزيئات الجلوكوز أو السكروز أو الفركتوز. كان نظام التذوق هذا ، الذي تم التلاعب به من خلال التطور على مدى ملايين السنين ، حاسمًا لبقائنا المستمر.

كان النظام الغذائي لأسلافنا الأوائل من البشر يتألف أساسًا من فواكه وأوراق الغابات. ولكن نظرًا لأن المناخ المتغير أجبرهم على الخروج من قمم الأشجار إلى غابات السافانا الإفريقية ، فقد كان على مخزونهم الغذائي أن يتوسع بشكل كبير. مع كل مصادرهم الغذائية الجديدة ، أصبح المذاق أداة مهمة لتحديد المواد الغذائية التي كانت غنية بالسكريات البسيطة عالية الطاقة ، والتي كانت من العناصر الغذائية النادرة نسبيًا في ذلك الوقت (Mennella et al. ، 2017). الإحساس الممتع الذي نشعر به عند تذوق شيء حلو تم تطويره كنظام مكافأة لتشجيعنا على البحث عن طعام غني بالمغذيات.

يحدث مثال صارخ على ذلك أثناء الحمل ، عندما تزداد تصورات ذوق المرأة (Faas et al. ، 2010). أثناء الحمل ، يصبح الحصول على العناصر الغذائية الكافية أمرًا ضروريًا ، مما يؤدي إلى الرغبة الشديدة في تناول الطعام وتغيير سلوك التغذية. من ناحية أخرى ، فإن تجنب السموم أمر حيوي لحماية الطفل الذي لم يولد بعد. يؤدي هذا إلى زيادة الحساسية للأطعمة ذات المذاق المر ، والتي يحتمل أن تكون سامة أثناء الحمل (بريسلين ، 2013). تعتبر المركبات الخطرة الآن عادة مرارة ، حتى عبر مجموعة واسعة من السموم المتنوعة بنيوياً.

ولكن كيف ينشأ إدراك التذوق بالضبط وكيف تم التلاعب به عن طريق التطور؟ للحصول على فكرة عن هذا ، يجب علينا المغامرة من علم التشريح لدينا ، إلى المستوى الجيني والجزيئي.

صورة مجهرية ضوئية عالية التكبير تظهر عدة براعم تذوق بطعمها أو مسامها الذوقية. الائتمان: خوسيه لويس كالفو مارتن وخوسيه إنريكي جارسيا مورينو موزكيز.

تذوق الحلاوة

لديك حوالي 10000 برعم تذوق ، وهي هياكل صغيرة تُعرف باسم الحليمات الموجودة على اللسان والخد والحنجرة والحنك واللوزتين. توجد داخل هذه الحليمات مسام التذوق ، وهي مجموعة صغيرة من الخلايا ذات نتوءات صغيرة تشبه الشعر وتتفاعل مع جزيئات الطعام التي نتناولها. تستخدم كل خلية داخل كتلة مسام التذوق مستقبلات سطحية (على سطح الخلايا) لاكتشاف النكهات المختلفة مثل الحلو والمالح والحامض والمر والأومامي.

Taste bud with receptor cells. The diagram above depicts the signal transduction pathway of the different taste receptors.
برعم الذوق مع الخلايا المستقبلة. يوضح الرسم البياني أعلاه مسار تحويل الإشارة لمستقبلات الذوق المختلفة.

عندما تأكل ، ترتبط مستقبلات الخلايا الحامضة أو المالحة أو الحلوة أو المرة أو الأومامي بهدفها الجزيئي (المركبات الموجودة في طعامك). يؤدي هذا إلى تشغيل مسار جزيئي يطلق الناقلات العصبية (مركبات إشارات الدماغ) و ATP (عملة الطاقة في الخلية) لتوصيل الإشارة إلى الخلايا العصبية القريبة (الخلايا العصبية). في النهاية ينقل هذا المسار حافز النكهة إلى عقلك. تطورت مستقبلات الذوق الموجودة على سطح الخلايا المختلفة داخل برعم التذوق لترتبط بأهدافها الجزيئية المحددة لاستنباط نكهة معينة.

“بشكل عام ، يتم اختبار الكربوهيدرات البسيطة على أنها حلوة ، والأحماض الأمينية الغلوتامات والأسبارتات والأحماض الريبونية المختارة يتم اختبارها على أنها مالحة (أو أومامي) ، وأملاح الصوديوم وأملاح عدد قليل من الكاتيونات الأخرى ، يتم اختبارها على أنها مالحة ، ويتم اختبار الأحماض مثل الحامضة ، والعديد من المركبات السامة تعتبر مرارة “. – بريسلين ، 2013

استخدم الباحثون في جامعة كوينزلاند مؤخرًا اختبار تذوق بين التوائم الجينية لاستكشاف الاختلاف في مدى قوة إدراك الناس للطعم الحلو. بناءً على نتائجهم ، قدر الباحثون أن جيناتنا تساعد في تفسير حوالي 30٪ من التباين في كيفية إدراكنا للطعم الحلو ( Hwang et al. ، 2015 ). 70٪ الباقية ترجع جزئيًا إلى التأثيرات البيئية وخبراتنا مع الذوق طوال الحياة ، حيث نعلم أن الذوق هو أكثر الحواس مرونة. يمكن أن يؤثر العمر وعوامل أخرى مثل تداول الأنسولين ومستويات اللبتين ، والتي يمكن أن تختلف من يوم لآخر وحتى حسب الوقت من اليوم ، على التصورات الجيدة. على سبيل المثال ، يفضل الأطفال عادةً تركيزات أعلى من السكروز في الشراب مقارنة بالبالغين .

حدد الباحثون أيضًا مؤخرًا جينات جديدة مرتبطة بإدراك التذوق (Hwang et al. ، 2019).

وراثة الحلاوة

يمكن أن تؤثر العوامل الوراثية لدينا على تصوراتنا عن المذاق الحلو بطريقتين – بشكل مباشر وغير مباشر. الارتباط الجيني المباشر بإدراك التذوق يتضمن مستقبلات الذوق نفسها. مستقبلات الذوق هي ببساطة بروتينات ، نتاج الجينات بمجرد ترجمتها . يشترك جينان من مستقبلات الذوق ، T1r2 و T1r3 ، بشكل مباشر في إدراك المذاق الحلو.

تنتقل الطفرات الجينية ، وهي الوسيلة التي يحدث بها التغيير التطوري ، من الجين إلى البروتين نفسه (مستقبل الخلية في هذه الحالة). يمكن للطفرة الجينية أن تغير اتجاه مستقبل الذوق. يؤثر هذا التغيير في الاتجاه بسبب طفرة على مدى جودة تفاعل جزيئات الطعام مع المستقبلات ، مما يؤدي إلى إدراك أقوى أو أضعف للطعم.

على مدار التاريخ البشري ، كان من الممكن أن تكون الطفرة في جين مستقبل الذوق التي تحسن حدة التذوق مفيدة لبقاء فرد معين ، مما يسمح بنقل هذه الطفرة إلى أطفالهم. هذه هي الطريقة التي تصبح بها الطفرات المفيدة أكثر انتشارًا بين السكان.

الطريقة الثانية غير المباشرة التي ترتبط بها الجينات بالذوق هي أكثر تعقيدًا وتتضمن تفسير الإشارات القادمة من مستقبلات الذوق من قبل الدماغ. في حين أن الجينات المرتبطة بشكل غير مباشر بإدراك التذوق بهذه الطريقة لم يتم استكشافها إلى حد كبير ، فقد بحثت دراسة حديثة في كيفية عمل هذه الجينات في الدماغ للتأثير على إدراكك للسكر وتناوله.

في هذه الدراسة ، وجد الباحثون أن المذاق الحلو يمكن التحكم فيه جزئيًا بواسطة الجينات المشاركة في حركة الناقلات العصبية (جزيئات الإشارة) بين الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي والدماغ ، والجينات المتعلقة بالتهاب المعدة وتناول الطعام (Hwang et al. ، 2019).

غث الحلو

بالنسبة لأكثر من مليار شخص يعيشون في مناطق من العالم تعاني من انخفاض مستوى الأمن الغذائي وسوء التغذية الحاد ، لا تزال التعديلات التطورية لإدراك التذوق التي تساعد البشر على تحديد العناصر الغذائية الحيوية والأطعمة كثيفة السعرات الحرارية مفيدة. ومع ذلك ، بالنسبة لأولئك منا الذين لديهم وصول موثوق وجاهز إلى الأطعمة الغنية بالمغذيات ، قد يكون من الصعب للغاية مقاومة سلوك البحث عن المتعة المتمثل في الإفراط في استهلاك السكر. ينشط المذاق الحلو مراكز المكافأة في دماغنا من خلال آلية مماثلة لتلك الخاصة بالكحول والمخدرات الأخرى. لقد تم اقتراح أن السكر عالي التكرير والمركّز في الأطعمة المصنعة يشترك في اختيار المسارات العصبية التي تم تصميمها في البداية لإدراك المذاق الحلو المفيد (Ventura and Worobey ، 2013).

ولكن بينما تؤثر الجينات على شره أسنانك الحلوة ، فإن تجارب الحياة المبكرة مع السكر تحدد أيضًا مقدار السكر الذي نستهلكه لاحقًا في الحياة. الطعم الحلو يعتمد أيضًا على السياق. يتيح لنا التعرض المتكرر الحصول على فكرة عن مدى حلاوة بعض الأطعمة. إن انتشار “المنبهات الفائقة” أو الأطعمة الحلوة “غير العادية” المضاف إليها السكر أو المحليات يزيد من عتبة ما هو “حلو بدرجة كافية” لأدمغتنا. لقد وجدت الدراسات أن الأطفال الذين يتغذون بشكل روتيني بالماء المحلى بالسكر خلال الأشهر الستة الأولى من حياتهم كان لديهم تفضيل أقوى للأطعمة المحلاة من سن 2-10 سنوات (بوشامب وموران ، 1984).

تم اقتراح استبدال تناول السكر للأطفال بمُحليات خالية من السعرات الحرارية لمواجهة أمراض التمثيل الغذائي مثل السمنة ومرض السكري من النوع 2. ومع ذلك ، قد تزيد المحليات الصناعية من عتبة الحلاوة ، سواء كنا أطفالًا أو بالغين ، مما يجعل الأطعمة الحلوة بشكل طبيعي مثل الفاكهة ليست “حلوة بدرجة كافية” في المستقبل (Mennella et al. ، 2017).

قد يكون الحد من تناول الحلاوة بشكل عام – المحليات ذات السعرات الحرارية (السكروز) والمحليات غير الغذائية (الأسبارتام) – استراتيجية أفضل لخفض معدلات السمنة بدلاً من استبدال الأولى بالأخرى (Mennella et al. ، 2017).

Sugar holds a special place in our lives... moderation is key.
يحتل السكر مكانة خاصة في حياتنا … الاعتدال هو المفتاح.

كسر قيود السكر

في حين أن تفضيلنا للأطعمة المعبأة بالسكر كان في يوم من الأيام مهارة مفيدة للبقاء على قيد الحياة ، يجب علينا التغلب على هذا الدافع التطوري من أجل زيادة فترة صحتنا . تتمثل الخطوة الأولى في إعادة ضبط تصور دماغنا عن الحلاوة ، أو تدريب براعم التذوق والدماغ لدينا لتصبح أكثر حساسية للمواد الحلوة. يمكننا القيام بذلك عن طريق تجنب الأطعمة والمشروبات ذات المنبهات الفائقة. ستؤدي إعادة عتبة حلاوة دماغك إلى المستويات الطبيعية إلى فتح مخزونك الغذائي للأطعمة المغذية التي كانت بلا طعم سابقًا. هل سبق لك أن أضفت السكر على الفاكهة لجعلها جيدة المذاق؟ في وقت واحد ، فعلنا! ولكن بمرور الوقت عن طريق تناول أشياء أقل حلاوة (الشوكولاتة الداكنة ، والزبادي العادي ، والعصائر غير المحلاة) ، فإن العناصر فائقة الحلاوة التي كانت في السابق دعامة أساسية ستصبح حلوة للغاية وغير جذابة لك.

Can you drink a smoothie but nothing but raw, unsweetened fruit, or fruit and milk, and think it tastes sweet enough?
هل يمكنك شرب عصير ولكن لا شيء سوى الفاكهة النيئة غير المحلاة ، أو الفاكهة والحليب ، وتعتقد أن مذاقها حلو بدرجة كافية؟

الخطوة الثانية هي تقليل استهلاكك للطعام بشكل عام (أو بشكل متقطع من خلال الصيام المتقطع!). يتحكم هرمون اللبتين ، وهو هرمون الشبع في الجسم ، في شهيتك ومقدار الطاقة المخزنة في طعامك على شكل دهون. يعمل اللبتين في جسمك من خلال حلقة ردود فعل سلبية – حيث ترتفع مستويات الليبتين مع تناول الطعام وتراكم الدهون ، يجب أن تنخفض شهيتك. لكن حلقة التغذية الراجعة السلبية بين مستويات اللبتين والشهية تنكسر بسبب السمنة .

لتحقيق إنقاص وزن ناجح ، يتعين على الأشخاص الذين يعانون من مقاومة اللبتين إعادة معايرة أجسامهم وخلاياهم للاستجابة بشكل أفضل للبتين. يمكن أن يساعد خفض مستويات اللبتين في الجسم من خلال تدخلات مثل الصيام المتقطع ، وتقليل تناول السكر ، وفقدان الدهون الزائدة من خلال النظام الغذائي والتمارين الرياضية ، والحصول على نوم عالي الجودة.

إلى جانب دوره في تناول الطعام ، فقد ثبت أيضًا أن اللبتين يثبط إدراك المذاق الحلو (ميزوتا وآخرون ، 2008)! هذا لا يعمل إلا إذا كان جسمك وأعصاب التذوق حساسة للبتين ؛ في ظل الظروف الصحية ، سوف يشير اللبتين إلى مستقبلات التذوق لديك لتفضيل أقل للأشياء فائقة الحلاوة! قد يتضح أن استعادة استجابة الجسم للمستويات الطبيعية من اللبتين هي نهج مكون من عصفورين وحجر واحد لفقدان الوزن وتقليل استهلاك السكر.

يمكن أن تشكل هذه الخطوات الأساس لمعالجة الإفراط في استهلاك السكر واستعادة نظام غذائي صحي. في العالم الحديث ، مع الإغراء الحلو في كل مكان حولنا ، يمكن أن تكون مقاومة الرغبة في السكر سلاحًا قويًا في مكافحة المد المتصاعد للأمراض الأيضية.

يمكنك أيضًا الاطلاع على نصائح التغذية الممتعة التي يقدمها خبير التغذية في Mor’s Nutrition & More.