Czy nasze mózgi urosły dzięki spożywaniu fermentowanej żywności? Nowa, zaskakująca hipoteza badaczy

W tym artykule:

1. Czym jest fermentacja zewnętrzna
2. Ludzki mikrobiom jelitowy
3. Trzykrotnie większy mózg
4. Przypadkowo odkryta fermentacja

Wytworzenie tkanki mózgowej jest kosztowne metabolicznie. W związku z tym – zdaniem neurobiolożki ewolucyjnej Katherine Bryant z Uniwersytetu Aix-Marseille we Francji i dwóch amerykańskich kolegów – ewolucja dużych mózgów ludzkich musiała nastąpić poprzez jednoczesne zmiany w wydatkowaniu i przyjmowaniu energii. Od dawna mówi się, że kluczowe było przejście z pożywienia surowego na takie poddane obróbce cieplnej. Czyli po prostu ugotowane lub upieczone. Ale zdaje się, że konieczne było coś jeszcze. Coś, co badacze określają mianem fermentacji zewnętrznej.

Czym jest fermentacja zewnętrzna

– Definiujemy fermentację zewnętrzną jako zachodzącą poza organizmem, w przeciwieństwie do fermentacji wewnętrznej w jelitach. Fermentacja zewnętrzna może zwiększyć biodostępność makro- i mikroelementów przy jednoczesnym zmniejszeniu wydatku energetycznego układu trawiennego. Doprowadziła do względnej redukcji długości jelita grubego u człowieka – napisali badacze w artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym „Communications Biology”.

Autorzy badania pokazują, że warunki metaboliczne niezbędne do selektywnej ekspansji mózgu mogły zostać wprawione w ruch przez przeniesienie fermentacji jelitowej do zewnętrznego procesu. Naturalnie mogło to być wynikiem eksperymentu z konserwowaną żywnością podobną do jogurtu, kimchi, kiszonej kapusty, ogórków kiszonych i innych produktów sfermentowanych, które jemy do dziś.

Ludzki mikrobiom jelitowy

Ludzki mikrobiom jelitowy działa jak maszyna do wewnętrznej fermentacji. Zwiększa ona wchłanianie składników odżywczych podczas trawienia. Związki organiczne są rozkładane do alkoholu i kwasów przez enzymy, zwykle wytwarzane przez bakterie i mikroskopijne grzyby żyjące w naszym układzie pokarmowym.

Czy mózg się zmienia wraz z wiekiem? Ten narząd fascynuje naukę najbardziej

Czy to możliwe, że dziecko na niedługo przed urodzeniem ma najwięcej komórek mózgowych? Czy mózg może się zmienić u osoby dorosłej? Jeden z najbardziej tajemniczych narządów odsłania ...

Sam proces fermentacji nie wymaga tlenu. Oznacza to, że równie dobrze jak w naszych jelitach, może zachodzić w szczelnie zamkniętym pojemniku. Proces ten wytwarza energię w postaci adenozynotrójfosforanu, będącego niezbędnym źródłem energii chemicznej zasilającej nasz metabolizm.

Naukowcy sugerują, że wiedza o fermentowaniu żywności i jej pozytywnym wpływie była przekazywana między pokoleniami naszych odległych przodków. Dokładnie w taki sposób, w jaki do dziś przekazujemy sobie domowe przepisy. Ale w tym wypadku nie chodziło tylko o smak, ale przede wszystkim o łatwiejsze przyswojenie pokarmu i pochodzących z niego składników odżywczych.

Trzykrotnie większy mózg

Ale jak mogło dojść do tego, że fermentacja żywności wywołała rozrost mózgu u wczesnych hominidów? To dość proste. Okrężnica została odciążona, co z czasem spowodowało jej zmniejszenie się. A energia niegdyś potrzebna na trawienie pokarmów mogła zostać spożytkowana inaczej. Właśnie do „zasilania” kosztownej tkanki mózgu.

Ludzkie mózgi potroiły swój rozmiar w ciągu ostatnich dwóch milionów lat ewolucji. Tymczasem ludzkie okrężnice skurczyły się o około 74 procent. To sugeruje zmniejszoną potrzebę wewnętrznego rozkładu żywności pochodzenia roślinnego.

Rozmiary mózgów naszych przodków, australopiteków, były podobne do mózgów szympansów i bonobo. Ekspansja mózgu ludzkiej linii przyspieszyła wraz z pojawieniem się Homo i była kontynuowana przez Homo sapiens i Homo neanderthalensis.

Przypadkowo odkryta fermentacja

Bryant i jej zespół sugerują, że hominidy o niższych zdolnościach poznawczych i mniejszych mózgach mogły przystosować się do fermentacji znacznie wcześniej niż proponowane alternatywne wyjaśnienia. Czyli przekierowanie energii z jelit do mózgu wskutek polowań na zwierzęta i pieczenia ich mięsa.

– Polowanie, spożywanie padliny i używanie ognia niosą ze sobą ryzyko – podkreślają w artykule Bryant i jej współpracownicy. – Być może ryzyko związane z fermentacją było bardziej przewidywalne, a tym samym łatwiejsze do wyeliminowania poprzez indywidualne i kulturowe uczenie się. Oprócz zwiększenia biodostępności składników odżywczych, fermentacja zewnętrzna może również sprawić, że trująca żywność stanie się jadalna. Przykładem może być usunięcie cyjanku z popularnego manioku.

Badacze jednak nie twierdzą, że nasi wcześni przodkowie zapoczątkowali proces fermentacji zewnętrznej w sposób celowy. Sądzą, że doszło do tego przypadkiem, gdy wczesne hominidy po prostu składowały znalezioną żywność w pobliżu schronienia. Drobnoustroje z poprzednich produktów spożywczych mogły zaszczepić nowe produkty spożywcze, prowadząc do fermentacji. W miarę jak mózgi stawały się coraz większe, ludzie mogli lepiej zrozumieć fermentację.

– Przeniesienie fermentacji jelitowej do zewnętrznej praktyki kulturowej mogło być ważną innowacją hominidów. Określiła ona warunki metaboliczne niezbędne do selekcji w kierunku ekspansji mózgu – podsumowują naukowcy.

Źródło: Communications Biology.

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.