Mózgi naszych przodków mogły urosnąć dzięki… kiszonkom

W ciągu dwóch milionów lat ewolucji mózgi naszych przodków urosły, a ich jelita się skróciły. To może sugerować, że trawienie pożywienia zostało u nich częściowo “outsourcowane” na pożyteczne mikroorganizmy, a mózg skorzystał z nadwyżek tak pozyskanej energii, co pokazują najnowsze badania. 

Jeśli wolisz o tym posłuchać, zapraszam do odcinka naszego podcastu pt. “Nauka na czasie – kiszonki i dinozaury”

Kiszonki jako motor ewolucji człowiekowatych? To brzmi raczej abstrakcyjnie. Homo habilis zajadający się kimchi i ogórkami kiszonymi… Ale zapewniam Was, że ta wizja nabierze realnych kształtów, kiedy zastanowimy się nad tym, jak powstają kiszonki, czym jest fermentacja i w jaki sposób proces ten wpływa na procesy trawienne u człowiekowatych.

Okiełznanie ognia

Ale po kolei. Fakty są takie, że mózgi przedstawicieli rodzaju Homo aż trzykrotnie zwiększyły objętość w ciągu ostatnich dwóch milionów lat, co – jak sądzą naukowcy – było możliwe dzięki temu, że otrzymywały więcej energii. Równolegle jelito grube skurczyło się w tym czasie o niemal 75 proc., co jest potwierdzeniem tego, że i procesy trawienne u naszych praprzodków z jakiegoś powodu uległy skróceniu. Chodziło przede wszystkim o możliwość rozkładania pokarmu pochodzenia roślinnego, który to proces w skróconym jelicie musi przebiegać łatwiej i nie wymagać już tak samo długiego czasu jak u innych roślinożerców. 

Co było tego przyczyną? Naukowcy od dawna wskazują przede wszystkim na okiełznanie ognia i wykorzystanie go do przygotowania jedzenia. Dodatkowym czynnikiem miało być udoskonalenie narzędzi do polowania, dzięki czemu nasi przodkowie mieli dostęp do większej ilości mięsa, które następnie gotowali czy piekli na ogniu. I voilà, gotowe.

Przetwarzanie termiczne sprawia, że jedzenie jest łatwiej pogryźć i strawić, a to skutkuje dostarczeniem większej ilości kalorii, lepszym wchłanianiem składników odżywczych i dodatkowo chroni przed szkodliwymi mikroorganizmami.

Kiszonki w jaskini

Ale przecież fermentacja, czyli kiszenie lub kwaszenie, ma podobne właściwości! 

Po co obecnie kisi się potrawy? By przedłużyć ich żywotność, inicjując proces fermentacji mlekowej, zachodzącej pod wpływem bakterii mlekowych, które rozkładają cukry na kwas mlekowy. Dzięki temu hamowany jest proces gnicia: w środowisku zakwaszonym do pH poniżej 5 nie uchowają się nieodporne na to bakterie gnilne. Oprócz kwasu mlekowego podczas kiszenia powstaje niewielka ilość alkoholu i kwasu octowego, co wpływa na poprawienie smaku i zapachu kiszonek. 

Wracając do naszych przodków: naukowcy uważają, że łatwiej jest zdobyć sfermentowane jedzenie, niż okiełznać ogień. Wczesne homininy żywily się tym samym co dzisiejsze szympansy: owocami, liśćmi, kwiatami, korą, owadami i mięsem. Zapasy roślinne pozostawione np. w zagłębieniu w jaskini, pod warstwą gliny, mogły samoistnie fermentować. Nie trzeba się było o to specjalnie starać ani używać do uzyskania tego efektu żadnych narzędzi. 

Mózgi “na sterydach”

Dlatego zespół kierowany przez Katherine Bryant z Uniwersytetu Aix-Marseille we Francji uważa, że przypadkowe odkrycie bonusów płynących ze sfermentowanej żywności mogło nastąpić u naszych praprzodków znacznie wcześniej niż okiełznanie ognia. I to ono sprawiło, że mózgi naszych praprzodków urosły, a jelita grube się skurczyły. Po prostu energię z pożywienia w jelitach można było skuteczniej przekierować do odżywienia mózgu. Tę hipotezę naukowcy opisują na łamach pisma “Communications Biology”. 

Rozmiary mózgu u naszych przodków, australopiteków, były podobne do rozmiarów mózgów szympansów i bonobo. Ekspansja tego narządu przyspieszyła wraz z pojawieniem się przedstawicieli rodzaju Homo, a więc przede wszystkim Homo erectus, a potem Homo sapiens i neandertalczyków.

Mózg współczesnego człowieka to bardzo żarłoczny narząd. Stanowi jedynie 2,5 proc. masy ciała, ale odpowiada aż za 20 proc. spoczynkowego zapotrzebowania organizmu na tlen. Ponadto wykorzystuje około 500 kcal dziennie do tego, by po prostu funkcjonować. 

Aby więc móc pozwolić sobie na luksus posiadania takiego organu, trzeba mieć specjalny sposób na odżywienie go. 

Hipoteza zewnętrznej fermentacji

I tu z pomocą przychodzą kiszonki. Jedzenie sfermentowane zostało już częściowo rozłożone przez mikroorganizmy, dlatego może dostarczać większych ilości energii z takiej samej objętości przyjętego pokarmu. Autorzy badania stawiają “hipotezę zewnętrznej fermentacji”, która mówi o napędzeniu rozwoju mózgu poprzez przeniesienie fermentacji jelitowej na zewnątrz, czyli scedowanie jej na bakterie i drożdże, dzięki którym zachodzi fermentacja. A ponieważ jelito grube ma wówczas mniej do zrobienia, kiedy żywność jest już sfermentowana, jego rozmiar może z czasem ulec zmniejszeniu, pozostawiając bufor dostępnej energii do wzrostu mózgu.

Procesy trawienne zachodzące w ludzkim organizmie opierają się na mikrobiomie jelitowym, który w istocie działa jak maszyna do wewnętrznej fermentacji. Związki organiczne są fermentowane do alkoholu i kwasów przez enzymy, zwykle wytwarzane przez bakterie i drożdże, które żyją w naszym układzie pokarmowym. Proces bliźniaczo podobny do tego, który zachodzi w naszych jelitach, może równie dobrze zachodzić w pojemniku. Proces ten wytwarza energię w postaci adenozynotrójfosforanu (ATP), czyli źródła energii chemicznej napędzającej nasz metabolizm.

Naukowcy twierdzą, że wczesne homininy mogły kulturowo przekazywać sobie wiedzę o sposobach fermentacji. Nie niesie ona takiego ryzyka jak ogień czy polowanie, jest też bardziej przewidywalna i niezawodna. Zmienia konsystencję pożywienia, umożliwia skuteczniejsze wchłanianie substancji odżywczych i dzięki temu zdobywanie większej ilości energii niż da się pozyskać z surowych roślin, a ponadto jeszcze lepiej niż ogień chroni jedzenie przed zepsuciem. 

Niejadalne staje się jadalne

Ponadto fermentacja może sprawić, że trujące rośliny staną się jadalne, na przykład poprzez usunięcie cyjanku z manioku. A z kolei w przypadku oliwek fermentacja usuwa gorzki smak oleuropeiny.

Aby potwierdzić lub obalić tę hipotezę, naukowcy muszą jeszcze przeprowadzić więcej badań – mikrobiologicznych czy genetycznych.

Ja tymczasem zachęcam do jedzenia kiszonek i samodzielnego fermentowania warzyw w domu, bo to niedrogi i najskuteczniejszy sposób na superfood. W takiej kapuście kiszonej mamy więc bogactwo witaminy C, witamin z grupy B, witaminy K, A i E, a oprócz tego sporo w niej związków manganu, cynku, wapnia, potasu, żelaza i siarki, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu.

Zawarte w kiszonkach bakterie mlekowe to z kolei naturalny probiotyk, obecny też m.in. w jogurtach czy dojrzewających serach. Probiotyki ze sfermentowanej żywności usprawniają perystaltykę jelit i przywracają prawidłową mikroflorę jelitową po antybiotykoterapii. 

Źródło

Posłuchajcie naszego podcastu w nowej, krótszej formule, którą będziemy publikowali co drugi tydzień, na zmianę z dłuższymi opowieściami: “Nauka na czasie – kiszonki i dinozaury”

Nie jesteśmy portalem. To blog tworzony przez dwie osoby – Olę i Piotra (a ten tekst napisałam ja, Ola). Jeśli mój tekst Ci się spodobał, do czegoś się przydał lub coś wyjaśnił – to świetnie. Wkładamy w nasze materiały dużo pracy starając się, by były rzetelne i jasne. Jeśli chcesz, możesz w zamian podarować nam wirtualną kawę. Będzie nam bardzo miło. Dziękujemy 🙂