A Nature Food szakfolyóiratban megjelent The unmapped chemical complexity of our diet című tanulmány ráirányítja a figyelmet arra, hogy az étrendünk döbbenetesen kevés kémiai összetevőjének ismerjük az egészségre gyakorolt hatását. Mindössze 150 kulcs alkotóról vannak katalogizált egészségügyi hatásra vonatkozó ismeretek, miközben 26 ezer vegyület határozható meg az ételeinkben (és feltehetően még ez a szám is messze van a teljes repertoártól). Bár közülük számosnak ismert valamilyen egészségügyi hatása, rendszerszerű vizsgálatuk hiányzik.

Jól ismert, hogy a tápanyagoknak és az étrend más tényezőinek jelentős hatása van az emberi egészségre: a keringési megbetegedések, az elhízás, a kettes típusú cukorbetegség mellett számos más betegség esetén vannak erre vonatkozó ismeretek. Ennek fényében különösen figyelemre méltó, hogy az összes összetevőnek milyen kis részéről létezik rendszerezett tudás. Például a fokhagyma esetében az Amerikai Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának adatbázisa 67 kémiai anyagot számszerűsít, miközben egy gerezd 2300-nál is több különféle összetevőt tartalmaz. Mivel ezen összetevők a közvélemény és az epidemiológiai kutatások számára is nagyrészt láthatatlanok, a kutatók a táplálkozás sötét anyagának nevezik ezeket. 

A növényekben megfigyelhető rendkívüli kémiai változatosság legnagyobbrészt arra vezethető vissza, hogy ez az élőlénycsoport képtelen elmenekülni támadói elől, így saját védelmük érdekében számtalan másodlagos anyagcsereterméket hoznak létre. Ezek között sok olyan van, amelyeket, bár szükségünk van rájuk, nem tudunk magunk szintetizálni. Nem kérdés, hogy a gyakran vizsgált és emlegetett tápanyagoknak és egyéb összetevőknek, például a sónak, cukornak, fehérjéknek és zsíroknak fontos szerepük van az egészségben és betegségben, azonban sok egészségügyi hatás függhet össze a jelenleg nem nyomon követett összetevőkkel is.

A táplálkozás sötét anyaga elnevezés a vegyületek több mint 99 százalékát takarja, és legalább részben ez állhat a publikált eredmények következetlenségei és reprodukálhatósági nehézségei mögött, illetve teremthet metaanalízisekben nem reprodukálható álösszefüggéseket. A hálózati orvoslás megközelítésére építve, a molekulák összetett interakcióinak egészségben és betegségben betöltött szerepére fókuszálva lehetővé válhat a különféle molekulák mechanisztikus szerepének feltárása.

Az élelmünk többféle molekuláris mechanizmuson keresztül is hat az egészségünkre: egyes kémiai anyagok közvetlen forrásai az emberi metabolizmus bizonyos termékeinek, míg mások, például a polifenolok szabályozó szerepet játszanak. Sok élelmiszer-molekula a mikrobiomunk táplálásán keresztül is hat: a mikrobáink metabolizmusa átalakítja ezek egy részét, az így létrejött molekulák pedig az emlősmetabolizmus során tovább is alakulhatnak. Így több okból is fontos feltárni a táplálkozás sötét anyagát az egészség és betegség alaposabb megértése és a jobb terápiás módszerek kifejlesztése érdekében.

Egy vegyület, a trimetilamin N-oxid (TMAO) példája jól rávilágít, hogy milyen komplex és fontos kérdésről van szó. A mérést követő öt évben a stabil koronaér-megbetegedésben szenvedők körében négyszer nagyobb volt az összes okra visszavezethető halálozás azok esetében, akiknek a vérében magas TMAO-szintet mértek. E vegyület létrejöttét legalább hatféle vegyület befolyásolja (serkenti vagy gátolja) az étkezésünkön keresztül, amelyek közül mindössze egyet követnek nyomon és számszerűsítenek a táplálkozási adatbázisok.

A szerzők szerint az alig vizsgált több tízezernyi vegyület feltárása, bár költséges, de lehetséges. A big data és a mesterséges intelligencia újabb fejleményei segíthetnek a feltárásban. Szintén nagy hasznát lehet venni a metabolikus rekonstrukcióknak és a metabolikus modellezésnek, illetve a filogenetikai fák is hozzájárulhatnak a még nem ismert hatású vegyületek jelentőségének becslésében. Tanulmányukban a szerzők – az újszerű módszerek alkalmazása mellett – a már létező adatbázisokban és tudományos publikációkban elérhető információk szintézisére is javaslatot tesznek.

Az élelem főzése és más élelmiszer-feldolgozási gyakorlatok befolyásolják a kémiai összetételt: egyaránt vezethetnek egyes anyagok átalakulásához, eltűnéséhez, és új anyagok megjelenéséhez. Egyértelmű, hogy a fentiek tükrében ennek a jelentősége is meghatározó. Mivel genetikai állományunkkal szemben az étkezésünk kémiai összetétele nagymértékben változtatható, az egyéni adottságokhoz jól illeszkedő terápiáknak igen nagy szerepük lehet a különféle betegségek kezelésében.

Szemlézte:

Pribéli Levente

Eredeti közlemény: 

Barabási, A. L., Menichetti, G., & Loscalzo, J. (2020). The unmapped chemical complexity of our diet. Nature Food, 1(1), 33-37. https://doi.org/10.1038/s43016-019-0005-1