Еволюция на мазнините Добрият бекон - знания - Tagesspiegel Mobil
Човек има мазнини, които го поддържат здрав. За разлика от съмнителната бяла мазнина, тя е кафява. Биологът Мартин Ястрох изследва защо се е получил добрият бекон.
Историята за добрите мазнини при хората е история за изследване на екзотични животни. Швейцарският зоолог и лекар Конрад Геснер откри тъканта в мармоти преди повече от 400 години. По това време на никого не беше позволено просто да прави дисекция на Божие създание. Но Геснер открива любовта си към природата рано в градината на чичо си. В средата на тридесетте си години той събра всичките си знания за растенията и животните в четири творби. Той също така сам провежда изследвания. Тайно в избата той отрязва гърба на мармот и се удивлява на тъканта между раменете, "кафяво, не месо, не мускули", описва той в своя "Historiae animalium", който се появява през 1551 г.
„Това е първото описание на кафявите мазнини“, казва Мартин Ястрох, който изследва необичайната тъкан още от студентските си години. Необичайно, защото мазнините са широко признати като досадни и нездравословни. В крайна сметка хората с наднормено тегло са по-склонни да страдат от диабет, сърдечно-съдови заболявания и инсулти. Но кафявата мазнина поддържа хората здрави, включително хората.
Докато добре познатата бяла мазнина служи като килер за време на глад, кафявите клетки са топлоелектрическите централи на тялото. Те изгарят натрупаната енергия в топлина и гарантират, че тялото не се охлажда. Новородените особено се възползват от него, тъй като все още им липсват мускулите, с които да треперят, за да се затоплят. При възрастни има малко кафява мазнина по врата и между раменете. Подложките директно под кожата са предимно от типа бяла мазнина, но най-вероятно те ще бъдат превърнати в кафеникави мазнини.
Видео
Световна диетична реклама за кафе с масло
Естествена защита срещу мазнини
„Това е естествена защита срещу мазнини“, казва Ястрох, изследовател на мазнините в Института за диабет и затлъстяване към Центъра Хелмхолц в Мюнхен. Кафявите мазнини трябва да могат да изгорят над четири килограма телесно тегло в рамките на една година. Ако има много кафява мазнина, повечето калории в храната веднага се превръщат в топлина. Той изгаря излишната енергия, за разлика от бялата мазнина, която съхранява енергия. И най-забележителното е, че появата му дори предпазва от диабет. От друга страна, твърде много бели мазнини увеличават риска от диабет. „Следователно изследователите искат да разберат как можете да препрограмирате бяла мазнина в кафява мазнина, за да помогнете на хората с наднормено тегло и да ги предпазите от заболявания като диабет“, казва Ястрох.
Неговите колеги се опитват да се доближат до тази цел, като излагат мастните клетки в стъклените съдове на различни вещества. Те открили, че всички видове вещества от Виагра до солта на млечната киселина превръщат лошата бяла мазнина в добра кафява - поне в стъклената купа. „Големият въпрос е дали това се случва и в тялото. Тъй като много вещества водят до стресови реакции, които вървят ръка за ръка с покафеняване на бялата мазнина “, твърди Ястрох.
Следователно той поема по различен път - а именно назад в еволюцията, за да научи от животните как се е образувала кафява мазнина и какви функции има тя. „Този подход е необичаен, но има своите достойнства. За разлика от изследванията в чашата на Петри, няма артефакти. Всичко е тествано в продължение на милиони години еволюция “, казва Тим Шулц, който изучава кафявите мазнини в клетъчни култури и при мишки в Германския институт за хранителни изследвания в Потсдам.
Кафявата мазнина е телесен нагревател
Още като студент по биология, Ястрох е бил изумен от коали, кенгурута и други по-малки торбести по време на стаж в Австралия. Чудеше се дали имат кафява мазнина, за да стоплят потомството топло в торбата. Въпросът никога не го напускаше. Обратно в Германия и дори не завършил, „изстъргах парите си и се преместих в Австралия за престой“, казва той.
Но експериментите върху торбестите животни бяха по-трудни за прилагане на практика от планираното. В Австралия не е разрешено вземането на проби от тъкани от животни без широко разрешение. По време на нужда Ястрох намираше любопитно оправдание. „Събрах животни, които бяха прегонени от улицата, и изследвах тяхната ДНК в Германия.“ По този начин той откри гена на протеин, който е необходим на мастните клетки да произвеждат топлина. Следователно животните имат генетичен състав за нагряване на мазнини. Той също се натъкна на торбестите животни върху кафявата мазнина. Но тя не произвежда никаква топлина. Защо? И от кога и защо някои животни и хора имат мазнини като генератор на топлина, чудеше се Ястрох.
Когато поставя мишки в студена камера, кафявата мазнина се загрява незабавно. Той работи и за хората. Според особено впечатляващ експеримент от Япония, ежедневното лечение на настинка дори ви помага да отслабнете. Такеши Йонеширо от университета Хокайдо в Сапоро имаше дванадесет мъже да седят в студена камера при 17 градуса по Целзий по два часа всеки ден. Пролетните температури бяха достатъчни, за да разтопят телесните им мазнини в рамките на шест седмици. Тъй като обаче това е единствената публикация от този вид, Шулц предупреждава за студен шум. Обикновено след зимна разходка или след плуване в студената вода сте толкова гладни, че изгорената енергия бързо се компенсира с обилно хранене. „Не бива да очаквате диетично чудо“, казва Шулц.
Дори шараните имат нагряващ протеин
За разлика от хората, кенгуруто не може да използва нагряването на мазнини в студа. В търсене на причината за това „започнах да вървя назад в еволюцията“, казва Ястрох. В докторската си дисертация той откри шаран от класа на костните риби - и откри въпросния нагряващ протеин, но извън мастните клетки. Въз основа на филогенетичната еволюция на рибата, Ястрох заключава, че тя съществува в гръбначните животни от поне 500 милиона години.
Той се разрови из историята на развитието, например в животинския свят на Мадагаскар. Защото там и до днес живеят много оригинални бозайници, защото едва ли има хищници, които да са опасни за тях. Мюнхенският изследовател избра Игелтенрек. Всеки мирянин би объркал малкото бодливо животно с родния ни таралеж. Само ушите са малко по-дълги. Но за разлика от таралежа, походът на таралежите принадлежи към различна група бозайници - Afrotheria. Тези животни живеят в жегата на Африка и никога не са мигрирали в по-студени райони. Походът на таралежите не винаги поддържа висока телесна температура, поради което Ястрох с изненада откри кафявата мазнина в животното. „Всъщност е голям и може да генерира много топлина, но не е в областта на гърдите като гризачите, а е от репродуктивните органи“, казва той. "А Игелтенрек наистина се загрява само веднъж годишно, през октомври, когато женските са бременни."
Топлина за потомството
Тази очевидно любопитна функция на кафявата мазнина при група животни на възраст около 120 милиона години - а именно като отопление за потомството - доведе Ястрох до нова теза. Досега изследователите предполагаха, че кафявата мазнина се образува, когато хората и животните проникнат в студените райони, за да поддържат там телесната си температура и да останат живи. „Но тази концепция не отговаря на теорията за еволюцията, защото организмът трябва да събере много енергия, за да остане на топло. Трябва да е имало еволюционно предимство в началото на кафявата мазнина “, твърди ученият.
Ястрох и колегите му смятат, че са открили това предимство: те показаха, че кафявата мазнина е получила функцията за отопление на тялото за първи път при животните в Африка, т.е.в топъл регион. Животните се нуждаят, наред с други неща, за да позволят на потомството да узрее по-бързо в утробата и да ги затопли равномерно. Съзряването в матката всъщност е еволюционно предимство, тъй като тогава младите животни овладяват първите си умения при раждането си и не се ядат лесно. „Нагряването на мазнините също имаше предимството, че за разлика от змиите и гущерите малките бозайници могат да се движат независимо от слънцето, защото винаги са на топло.“ Едва с този дар някои видове проникнаха в студените райони, като страничен ефект, така да се каже. „Това са важни открития за образуването на кафява мазнина“, коментира Андреас Пфайфър, изследовател на мазнините в Берлинското Шарите.
повече по темата
Метаболизмът насърчава „добрите“ мазнини, за да изгаря лошо
Отново и отново обаче, Ястрох трябва да обясни на своите донори защо изучава екзотични животински видове вместо мишки и клетки. Неговият екип може дори да предостави важни данни за медицината. Тъй като животните учат и кои вещества стимулират образуването на кафява мазнина. „Откритията от миналото са ключът към здравословното бъдеще“, казва Ястрох. Може би един ден материал от таралежа на таралежа може да помогне на хората с наднормено тегло да отслабнат.