▲ 西藏日喀則，秋天的打谷場(chǎng)。（視覺(jué)中國(guó) / 圖）

人們喜歡食用碳水化合物，是因?yàn)槿祟惡茉缇脱莼隽送僖旱矸勖富颍ˋMY1），且這個(gè)基因隨著時(shí)間的推移演化出多個(gè)拷貝，可以幫助人們有效消化多種谷類的碳水化合物。

本文轉(zhuǎn)自于南方周末

碳水化合物就是含有碳、氫和氧原子（H?O，水）的化合物，也稱糖類，是人體三大能量來(lái)源之一，其他二者是蛋白質(zhì)和脂肪。近年來(lái)，碳水化合物有被污名化的趨勢(shì)，不少人擔(dān)心甚至拒絕食用碳水化合物，認(rèn)為這類食物會(huì)讓人增加體重，飆升血糖，引發(fā)肥胖、糖尿病和一系列相關(guān)疾病，因而轉(zhuǎn)向低糖（碳）飲食、生酮飲食（極低碳飲食）等。

然而，無(wú)論是世界衛(wèi)生組織（WHO），還是中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)，都把碳水化合物作為人的食物最重要的基石。2023年7月17日，WHO根據(jù)最新科學(xué)研究結(jié)果更新了關(guān)于碳水化合物指南，重點(diǎn)推薦應(yīng)該攝入全谷物、蔬菜、水果和豆類4種碳水化合物。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)制定的《中國(guó)居民膳食指南（2022）》（最新）的準(zhǔn)則和核心是平衡膳食寶塔，分五層，分別代表五大類食物，包括谷薯類、蔬菜水果、畜禽魚(yú)蛋奶類、大豆和堅(jiān)果類以及烹調(diào)用油鹽。第一層和第二層的谷薯類、蔬菜水果都是碳水化合物，第四層的大豆和堅(jiān)果類也富含碳水化合物（大豆含10%碳水化合物，淀粉類堅(jiān)果如板栗，含40%碳水化合物）。

無(wú)論從營(yíng)養(yǎng)和供能來(lái)看，抑或從數(shù)量和質(zhì)量來(lái)看，碳水就是力量。不過(guò)，新的研究還表明，人們喜愛(ài)碳水化合物不只是因?yàn)樘妓辛α?，還在于在長(zhǎng)久的演化過(guò)程中，人類的基因習(xí)慣了消化碳水化合物并以其為力量的來(lái)源，而且習(xí)慣和喜歡上了碳水的味道、質(zhì)地和內(nèi)容，就連跟著人類一起演化的家禽家畜也隨著人類得道，雞犬升天。

美國(guó)紐約州立大學(xué)布法羅分校和其他機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì)在2024年10月17日的《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究指出，無(wú)論是西方還是東方，人們喜歡食用碳水化合物是因?yàn)樗腥说腄NA中都有唾液淀粉酶基因（AMY1）。而且，這種基因隨著人類的演化有多個(gè)拷貝，因而可以幫助人們有效消化谷類（稻米、麥面、玉米、薯類、豆類）等淀粉碳水化合物（淀粉是一種復(fù)雜的碳水化合物，由多個(gè)糖單元組成，天然存在于蔬菜、谷物中）。甚至在食物進(jìn)入消化道的第一個(gè)環(huán)節(jié)——口腔，就能分解復(fù)雜的碳水化合物，為人提供能量奠定了基礎(chǔ)。

人類的唾液淀粉酶基因并非是在農(nóng)業(yè)文明形成之時(shí)，人們能大量生產(chǎn)谷類和其他糧食并作為主要食糧之時(shí)形成，而是在農(nóng)業(yè)誕生之前就演化成功了，時(shí)間大約是在80萬(wàn)年前。

研究團(tuán)隊(duì)采用光學(xué)基因組制圖（基因圖譜）和長(zhǎng)讀測(cè)序，以繪制AMY1基因區(qū)域，這種方法比傳統(tǒng)的短讀測(cè)序更有利于獲得較為詳細(xì)的AMY1基因圖譜和基因拷貝，而傳統(tǒng)的短讀測(cè)序方法難以準(zhǔn)確區(qū)分AMY1基因拷貝，因?yàn)锳MY1基因序列幾乎相同。

研究人員分析了68個(gè)古人類的基因組，包括一個(gè)來(lái)自西伯利亞的4.5萬(wàn)年前的人類基因樣本，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在人類形成農(nóng)業(yè)前的狩獵采集者中，平均每個(gè)二倍體細(xì)胞就有4到8個(gè)AMY1基因拷貝。細(xì)胞內(nèi)同源染色體的數(shù)目只有一組最基本的稱為單套或單倍體，兩組備份稱為雙套或二倍體，人類只有精子和卵子是單倍體，其他細(xì)胞都是雙倍體。

這表明，在人類開(kāi)始馴化植物和食用大量碳水化合物之前，就已經(jīng)帶著各種各樣的高AMY1基因拷貝數(shù)在歐亞大陸上生存繁衍和移民了。這些人當(dāng)中也包括已在人類演化中消失了的尼安德特人和丹尼索瓦人，只不過(guò)，他們的某些基因還存留在現(xiàn)代人身上。同時(shí)，這也表明，AMY1基因可能在八十多萬(wàn)年前首次復(fù)制，在時(shí)間點(diǎn)上比以前認(rèn)為的要早得多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于人類從尼安德特人分離出來(lái)。而人類基因組的最初復(fù)制為淀粉酶區(qū)域的顯著變化奠定了基礎(chǔ)，由此，使得人類能夠適應(yīng)不斷變化的飲食，后來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展，以及新技術(shù)和生活方式的出現(xiàn)，人類對(duì)碳水化合物的消費(fèi)量急劇增加。

從飲食決定人類的演化來(lái)看，AMY1最初的復(fù)制就像池塘里產(chǎn)生的第一道漣漪，創(chuàng)造了一個(gè)基因擴(kuò)大的機(jī)會(huì)，并在后來(lái)的漫長(zhǎng)歲月中塑造了人類。同時(shí)，隨著人類在不同的環(huán)境中繁衍和移民，AMY1基因拷貝數(shù)量越來(lái)越多，以適應(yīng)農(nóng)業(yè)出現(xiàn)后的人類以碳水化合物為主的食物模式，為消化富含淀粉的飲食，如大米、小麥、薯類等提供了生理基礎(chǔ)。

最初的AMY1基因拷貝也許只有4個(gè)，到后來(lái)淀粉酶位點(diǎn)變得不穩(wěn)定，并開(kāi)始產(chǎn)生新的變異，以及人類所吃的碳水化合物變得更多，因而從4個(gè)AMY1拷貝可以增加到8個(gè)、16個(gè)，甚至更多。結(jié)果是，人所擁有的淀粉酶基因拷貝越多，產(chǎn)生的淀粉酶就越多，人也越能有效消化更多的碳水化合物。而淀粉酶不僅能將碳水化合物分解成葡萄糖，還能塑造面包和稻米口感。

無(wú)獨(dú)有偶，加州大學(xué)伯克利分校一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在2024年9月4日的《自然》雜志上發(fā)表了相似的一項(xiàng)研究結(jié)果，在過(guò)去的1.2萬(wàn)年里，歐洲人將AMY1基因的平均拷貝數(shù)從4個(gè)增加到7個(gè)，原因也在于農(nóng)業(yè)產(chǎn)生后，人們吃碳水化合物的數(shù)量增多了。

雖然人類早期的狩獵者體內(nèi)有多個(gè)AMY1基因拷貝，但是，人類是在1.15萬(wàn)年前才開(kāi)始種植作物并產(chǎn)生農(nóng)業(yè)，大約在1萬(wàn)年前馴化了綿羊、山羊、豬、牛等家畜，并且在后來(lái)的數(shù)千年左右才有比較好的農(nóng)業(yè)收成，因而人們食用的淀粉碳水化合物才增多，因此在過(guò)去的4000年里，歐洲農(nóng)民的平均AMY1基因拷貝數(shù)量激增，這表明，可能是由于富含碳水化合物的飲食刺激了AMY1基因拷貝的增多。

另外，與人類生活在一起的家養(yǎng)動(dòng)物，如狗和豬，與不依賴高淀粉飲食的動(dòng)物相比，AMY1基因的拷貝數(shù)也更高。而且，從人類把狼馴化為狗的歷程看，也表明了消化碳水化合物的基因在狗身上的演化。

AMY1基因只是人類最早的消化淀粉碳水化合物的基因之一，在人類漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中，人類還發(fā)展出了消化碳水化合物的其他兩個(gè)基因，它們?cè)谝粋€(gè)基因座上彼此相鄰，其中AMY1僅在唾液腺中表達(dá)，AMY2A和AMY2B則在胰腺中表達(dá)。

對(duì)狼和不同品種的狗的基因組之間進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)狗的基因組中有36個(gè)區(qū)域變化，其中，狗擁有比狼更多的AMY2B基因的副本，在狗的胰腺里，這種基因比狼體內(nèi)的同樣基因活躍28倍，而這種基因?qū)ο矸厶妓衔镏陵P(guān)重要。這也表明，狗是從被早期人類定居點(diǎn)的剩飯剩菜吸引過(guò)來(lái)的狼演化而來(lái)。近朱者赤，才讓狗與人一樣擁有了更多的消化碳水化合物的基因。

到了后來(lái)，人類中具有AMY1、AMY2A和AMY2B拷貝數(shù)更高的個(gè)體能更有效地消化碳水化合物，也就有更多的后代，他們的基因最終比那些AMY1、AMY2A和AMY2B拷貝數(shù)較少的人表現(xiàn)得更好，更容易傳播下去，從而大量傳播了這些消化碳水化合物的基因，使得今天的人類不只是易于攝食和消化碳水化合物，而且也從骨子里喜愛(ài)碳水化合物。

當(dāng)然，碳水化合物未必就是完美的，而是分“好”碳水化物和“壞”碳水化合物。后者也稱精致碳水化合物，包括白飯、面食、白面包、蛋糕、含糖飲料、果汁等，它們熱量高，營(yíng)養(yǎng)不是太高，因?yàn)榻?jīng)過(guò)加工處理，流失了許多天然的纖維素和維生素等；前者也稱為非精致碳水化合物，包括全谷類、蔬菜、水果、豆類、土豆等。這類食物通常相對(duì)健康，除了擁有纖維和豐富營(yíng)養(yǎng)素外，也不會(huì)造成血糖的劇烈變化。

人們之所以對(duì)碳水化合物印象不佳，主要是因?yàn)榫绿妓衔飻z入較多，這類化合物與肥胖和第二型糖尿病高度相關(guān)，因?yàn)閿z取這類食物，會(huì)被身體快速吸收，造成血糖值急遽上升，然后快速下降，使人們產(chǎn)生饑餓感，并渴望更多的精致碳水化合物，產(chǎn)生惡性循環(huán)。

因此，分清什么樣的碳水化合物并合理攝食，才符合人的真正需求。世界衛(wèi)生組織的推薦是，成人一天的碳水化合物的攝取量，應(yīng)占整日熱量攝取的 45%-65%，其中包括富含纖維的水果、蔬菜、全谷類或豆類等食物，盡量不要攝取過(guò)多的精致碳水化合物，同時(shí)應(yīng)避免攝取人工添加糖。

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