به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در یک بررسی منتشر شده در مجله Communications Biology، محققان در ایالات متحده نقش بالقوه و مزایای غذاهای تخمیر شده خارجی را در تحریک انبساط مغز انسان‌ها شرح دادند. آن‌ها بیشتر درباره قدرت توضیحی فرضیه تخمیر خارجی خود بحث کردند و شیوه‌های غذایی مرتبط را در فرهنگ‌های انسانی بررسی کردند.

پیش زمینه

حجم مغز انسان در طول تکامل سه برابر شد. اگرچه گسترش مغز با توجه به وسعت و زمان‌بندی آن مورد مطالعه قرار گرفته است، مکانیسم‌های زیربنایی این اصلاح به خوبی درک نشده است. فرضیه‌های مختلفی در این زمینه مطرح شده است. فرضیه بافت گران قیمت نشان می‌دهد که بزرگ شدن مغز انسان مستلزم تخصیص مجدد منابع از سیستم گوارش است. این امر در این واقعیت مشهود است که دستگاه گوارش انسان در مقایسه با پستانداران 60 درصد کوچکتر است. با این حال، با توجه به اینکه روده خود مسئول جذب مواد مغذی است، مطالعات دیگر نشان می‌دهد که اندازه مغز بزرگتر تنها در صورتی می‌تواند از تناسب اندام خالص پشتیبانی کند که هزینه‌های انرژی با تغییرات رژیم غذایی، مانند افزایش مصرف گوشت یا غده، تنظیم شود. یکی دیگر از اصلاحات رژیم غذایی می‌تواند پخت و پز باشد، که کالری و تغذیه مناسب را برای حمایت از افزایش اندازه مغز و کاهش اندازه روده فراهم می‌کند. با این حال، استفاده کنترل‌شده از آتش به سطح مناسبی از قابلیت‌های شناختی نیاز دارد، که ممکن است در انسان‌های با نسبت مغز به بدن پایین‌تر وجود نداشته باشد. با توجه به محدودیت‌های فرضیه‌های بالا، شکافی در درک ما از محرک‌های انسفالیزاسیون اولیه وجود دارد. (انسفالیزاسیون نسبت بین وزن مغز و اندازه بدن جانور است، که باعث یک برآورد کلی از هوش حیوان می‌شود. این اندازه‌گیری به وسیله هری. جی. جریسون دردهه ۱۹۷۰ ایجاد شد و به تعیین هوش نسبی جانوران منقرض شده کمک می‌کند.) با توجه به این نیاز، محققان در بررسی حاضر فرضیه تخمیر خارجی را پیشنهاد کردند و شواهدی را که از آن حمایت می‌کنند، بحث کردند.

تخمیر داخلی

در دستگاه گوارش انسان، به ویژه روده بزرگ، باکتری‌های همزیست مواد غذایی آلی را به مواد مغذی مانند اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه تجزیه می‌کنند که به این فرآیند تخمیر داخلی می‌گویند. انرژی اضافی را از فیبر هضم نشده تامین می‌کند، جذب ویتامین‌ها و مواد معدنی را بهبود می‌بخشد و همچنین تجزیه فاکتورهای ضد تغذیه (ANFs) موجود در غذا را امکان پذیر می‌کند. (ترکیبات ضد مغذی به عنوان یک جزء طبیعی در غلات، حبوبات، سویا و سایر غذاهای گیاهی وجود دارد. حبوباتو غلات حاوی مقادیر زیادی از درشت مغذی‌ها و ریز مغذی ها هستند؛ اما دارای عوامل ضد مغذی نیز می‌باشند. از عوامل اصلی ضد مغذی که در محصولات خوراکی یافت می‌شوند ، می‌توان به این موارد اشاره نمود، اسید اگزالیک ،گلوکوزینولات، ساپونین‌ها، تانن‌ها، اسید فیتیک، گوسیپول، لکتین‌ها، مهارکننده‌های پروتئاز، مهارکننده‌های آمیلاز و گواتروژن‌ها. عوامل ضد تغذیه‌ای با مواد مغذی (اجزای مفید در غذای مصرفی) ترکیب می‌شوند و باعث کاهش فراهمی زیستی مواد مغذی می‌گردند.)

تخمیر خارجی و نقش آن در انبساط مغز

از سوی دیگر، تخمیر خارجی زمانی است که تجزیه غذا توسط باکتری‌های موجود در محیط یا سطح غذا انجام می‌شود. تخمیر خارجی مزایایی مشابه تخمیر داخلی دارد. با کمک به میکرو فلور، سلامت روده میزبان را بهبود می‌بخشد، جذب مواد مغذی را بهبود می‌بخشد، فراهمی زیستی مواد مغذی را با تجزیه ANF‌ها افزایش می‌دهد و به تبدیل مواد سمی‌ به مواد خوراکی کمک می کند. علاوه بر این، تخمیر خارجی ایمنی میزبان را بهبود می‌بخشد زیرا باکتری‌های پروبیوتیک بلعیده شده روده را مستعمره کرده و از کلونیزه شدن پاتوژن‌ها در منطقه جلوگیری می کند. به گفته محققان، روده بزرگ 74 درصد کاهش قابل توجهی را نسبت به تکامل تجربه کرد که نشان دهنده کاهش نیاز به تجزیه مواد غذایی مشتق شده از گیاه است. فرضیه تخمیر خارجی بیان می کند که این تغییر به طور بالقوه می‌تواند یک سازگاری پس از مصرف غذای تخمیر شده خارجی باشد. امکان تخمیر خارجی بیشتر مورد بحث قرار گرفت و این فرضیه مطرح شد که هومینین‌های اولیه ممکن است غذا را حمل و ذخیره کرده باشند و به طور ناخواسته تخمیر خارجی را آغاز کنند. با گذشت زمان، این عمل ممکن است به یک پدیده تقویت‌شده فرهنگی تبدیل شده باشد که به گسترش مغز و رشد شناختی در انسان‌ها کمک می‌کند.

مزیت‌های توضیحی فرضیه حاضر نسبت به سایرین

چندین مزیت توضیحی فرضیه تخمیر خارجی نسبت به فرضیه‌های قبلی شناسایی شده است. در مقایسه با اصلاحات غذایی مانند برداشت غده، گوشت خواری و پخت و پز، مصرف غذاهای تخمیر شده خارجی به توانایی‌های شناختی بسیار کمتری نیاز دارد. غذاهای تخمیر شده تمام فواید غذای پخته شده را به ارمغان می‌آورند در حالی که نیازی به برنامه ریزی، هماهنگی اجتماعی یا توجه خاصی ندارند. به نظر می‌رسد احتمال کشف تخمیر بیشتر از آتش مورد نیاز برای پخت و پز باشد. علاوه بر این، آتش باید به طور فعال حفظ شود، در حالی که تخمیر یک فرآیند غیرفعال است. تخمیر نیز جایگزین ساده‌تری برای سایر روش‌های فشرده نگهداری مواد غذایی است. محققان پیشنهاد می‌کنند که انسان‌ها با توانایی‌های شناختی پایین‌تر و مغز کوچک‌تر ممکن است تخمیر را آسان‌تر از روش‌های دیگر انجام دهند.

روش‌های تخمیر فعلی

تکنولوژی تخمیر امروزی بسیار تکامل یافته و گسترده است. مردم در سراسر جهان موفق به تخمیر انواع غذا از منابع مختلف در شرایط آب و هوایی و مقیاس‌های زمانی مختلف می‌شوند. محققان فهرستی از این نمونه‌ها را گردآوری کردند و از آن‌ها به عنوان شواهدی برای حمایت از قابل قبول بودن، مقبولیت فرهنگی و جهانی بودن تخمیر استفاده کردند.

آزمون فرضیه

برای آزمایش فرضیه تخمیر خارجی، محققان راه‌های مختلفی را پیشنهاد می‌کنند، از جمله بررسی تغییرات ژنتیکی مربوط به فرآیندهای متابولیکی، گوارشی و ایمنی تحت‌تاثیر تخمیر خارجی، تجزیه و تحلیل ژن‌های گیرنده بویایی برای انتخاب مثبت بالقوه مرتبط با تشخیص غذای تخمیر شده، و بررسی تغییرات در میکروبیوم انسان در مقایسه با خویشاوندان میمون آن‌ها بر نیاز به تحقیقات تجربی، از جمله مطالعات میکروبیولوژیکی، تجزیه و تحلیل مقایسه‌ای، و تحقیقات ژنتیکی و ژنومی‌ برای حمایت یا نفی فرضیه خود تاکید می‌کنند.

در نهایت

محققان در بررسی حاضر، فرضیه تخمیر خارجی را مطرح می‌کنند و پیشنهاد می‌کنند که پذیرش فناوری تخمیر توسط هومینین‌های اولیه یک مکانیسم کلیدی برای انبساط مغز انسان و کاهش روده است. آن‌ها پیشنهاد می‌کنند که تبدیل تخمیر روده به یک عمل خارجی ممکن است یک نوآوری قابل توجه باشد و شرایط متابولیک را برای انتخاب انبساط مغزی تنظیم کند. بررسی حاضر بینش‌های جدیدی را در مورد تکامل رژیم غذایی انسان و آناتومی روده و مغز ارائه می‌دهد و از آزمون‌های تفسیری و تجربی برای تأیید بیشتر این فرضیه دعوت می‌کند.

پایان مطلب./