هل تعتقد أن تناول الفاكهة والخضروات في الصيف له نفس التأثير على جسمك مثل تناولها في الشتاء؟ سيقول الكثير منكم نعم ، لكن بعض الأدلة العلمية تقول لا!
نشاط خلايانا ، وخلايا الكائنات الحية الأخرى ، ليس دائما هو نفسه – يتغير النشاط الخلوي اعتمادا على الوقت من اليوم وموسم السنة. الحيوانات ، بما في ذلك البشر ، لديها ما يعرف باسم الإيقاعات البيولوجية، التي تسيطر عليها الساعات الداخلية. في الثدييات ، توجد ساعة مركزية تقع في الدماغ ، والتي تنتج بروتينين (يسمى CLOCK و BMAL1) يمكن أن ينضموا لتشكيل مركب (الشكل 1). يتفاعل هذا المجمع مع جينات الساعة وينشطها. يخلق تنشيط جينات الساعة العديد من البروتينات التي تنتقل في جميع أنحاء الجسم وتعمل كإشارات تنظم عمل خلايا الجسم. بالإضافة إلى الساعة في الدماغ ، فإن جميع خلايا الجسم لها ساعاتها الخاصة (تسمى الساعات الطرفية) التي تتحكم في العمليات المحددة في كل عضو ، مثل الكبد أو الأمعاء. على سبيل المثال ، في الليل ننتج جزيئات تجعلنا نشعر بالنعاس ، مما يساعدنا على الراحة والتعافي من اليوم ويمنحنا الطاقة لليوم التالي.
- شكل 1 – تنظم ساعات الجسم المركزية والطرفية وظائفها.
- في خلايا معينة من الدماغ ، تنضم البروتينات CLOCK و BMAL1 ، وتشكل مركبا يتفاعل مع جينات الساعة وينشطها. ينتج عن تنشيط جينات الساعة بروتينات مختلفة تنتقل إلى الساعات الطرفية الموجودة في الأعضاء بما في ذلك الكبد والقلب والأمعاء. هناك ، تعمل كإشارات تنظم عمل خلايا الجسم من خلال التزامن الصحيح لهذه الأعضاء.
كيف يعرف الجسم ما هو الوقت؟
يحدد الجسم وقت ساعاته الخلوية باستخدام إشارات مثل الضوء. ولكن كما نعلم جميعا ، فإن عدد ساعات الضوء يوميا ليس هو نفسه على مدار العام بأكمله. أيام الصيف لديها ساعات من الضوء أكثر من أيام الشتاء ، على سبيل المثال ، بسبب دوران الأرض حول الشمس. استجابة لذلك ، تطورت أجسامنا لاستخدام الضوء بكفاءة ، وتعديل وظائفنا وسلوكياتنا لهذا الدوران والتكيف مع تغيرات الضوء.
يتبع نشاط خلايانا نوعين من الإيقاعات البيولوجية. إيقاعات الساعة البيولوجية شرح كيفية تنظيم الكائنات الحية لوظائفها في دورات مدتها 24 ساعة إيقاعات سنوية يتم تعريفها في دورات مدتها 12 شهرا (الشكل 2) [1].
- شكل 2 – تشمل الإيقاعات البيولوجية (أ) إيقاع الساعة البيولوجية ، وهي دورات طبيعية مدتها 24 ساعة في علم وظائف الأعضاء والسلوك. ب: الإيقاعات الدورية، وهي دورات طبيعية مدتها 12 شهرا من علم وظائف الأعضاء والسلوك.
- يمكن أن يسبب كلا النوعين من النظم البيولوجية تغيرات بيولوجية تنظم الكائن الحي.
بالإضافة إلى الضوء ، وهو أحد الإشارات الرئيسية التي تحدد ساعاتنا البيولوجية ، يمكن أن تؤثر عوامل مهمة أخرى ، مثل التغذية ، على إيقاعاتنا البيولوجية. هذا يعني أن ما نأكله يمكن أن يغير الطريقة التي تعمل بها أجسامنا. على سبيل المثال ، تحتوي النباتات على مواد تعمل ، عند تناولها ، كإشارات تنظم ساعاتنا. ال نظرية الحروق الخارجية يقترح أن بعض هذه المواد النباتية تزود أجسامنا بمعلومات حول الظروف البيئية التي نمت فيها هذه النباتات ، وهذه الإشارات تسمح لنا بالتكيف مع مواسم السنة المختلفة. بمعنى آخر ، تقول هذه النظرية أنه إذا استهلكنا الفواكه والخضروات المنتجة في المكان الذي نعيش فيه عندما تكون في الموسم ، فستكون أجسامنا جاهزة لإجراء التغييرات المطلوبة لمواجهة الموسم القادم. على سبيل المثال ، تأكل الدببة التوت في أواخر الصيف لأن هذه الفاكهة توفر لها المركبات الأساسية اللازمة أثناء السبات [2].
البوليفينول النباتي تزامن الإيقاعات البيولوجية
البوليفينول هي مواد تنتجها النباتات المفيدة لصحتنا – فهي تساعد على منع العديد من الأمراض ، مثل ارتفاع ضغط الدم والسمنة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤثر البوليفينول أيضا على الإيقاعات البيولوجية. هناك أكثر من 8 مادة بوليفينول مختلفة [000] ، موجودة في الفواكه والخضروات والكاكاو والمشروبات مثل الشاي أو النبيذ. يتم إنتاج هذه المركبات من قبل النباتات استجابة للضغوط البيئية مثل درجات الحرارة الباردة أو هطول الأمطار أو الجفاف. لذلك ، يحتوي كل نبات على تركيبة بوليفينول محددة وفريدة من نوعها اعتمادا على الظروف البيئية التي نما فيها ، وتزودنا هذه البوليفينول بمعلومات حول البيئة خلال موسم نمو النبات.
ولكن اليوم ، يمكن تناول جميع الفواكه والخضروات على مدار العام بأكمله. على سبيل المثال ، يتم زراعة البرتقال ، وهو فاكهة شتوية ، وحصاده خلال فصل الشتاء في جنوب إفريقيا ، ويمكن تناوله في أوروبا خلال فصلي الربيع والصيف. وفقا لنظرية xenohormesis ، إذا أكل أوروبي هذا البرتقال ، فسوف يتلقى إشارات “شتوية” وسيستعد جسده لفصل الشتاء. يمكن أن يتسبب هذا في حدوث تعارض أو عدم تزامن بين ساعته الداخلية وظروف البيئة الفعلية (الشكل 3).
- شكل 3 – استهلاك الفواكه الغنية بالبوليفينول في الموسم قد يسبب تحسين وظائف الجسم ، من خلال مزامنة الإيقاعات البيولوجية بشكل صحيح.
- ومع ذلك ، فإن استهلاك هذه الفاكهة نفسها خارج الموسم قد يؤدي إلى استجابات بيولوجية مختلفة [مقتبس من [4]].
ماذا يحدث عندما آكل الفاكهة خارج الموسم؟
كرونونيوترشن هو مجال البحث الذي يدرس التفاعلات بين الإيقاعات البيولوجية والتغذية. باستخدام الفئران ، قامت مجموعتنا بتقييم آثار تناول الفواكه المختلفة داخل وخارج الموسم. للقيام بذلك ، تم تكييف الفئران لفترات مختلفة من الضوء والظلام ، لمحاكاة الفصول. كانت هذه الفترات إما 6 ساعات من الضوء و 18 ساعة من الظلام ، لمحاكاة الشتاء ، أو 18 ساعة من الضوء و 6 ساعات من الظلام ، لمحاكاة الصيف. تم تغذية الفئران بالعنب والكرز الحلو والطماطم والبرتقال. أظهرت نتائجنا أن تناول هذه الفاكهة في الموسم عزز وظائف جسم الفئران ، من خلال العمل على الكبد والعضلات والأمعاء ، من بين أعضاء أخرى [4]. تناول نفس الفاكهة خارج الموسم أنتج استجابات بيولوجية مختلفة [4]. على سبيل المثال ، عندما أكلت الفئران العنب في الموسم (الشتاء) ، امتصت أمعاؤها مادة البوليفينول أكثر من أمعاء الفئران التي أكلت العنب خارج الموسم (الصيف).
ماذا يعني هذا بالنسبة لي؟
نظرا لأن مادة البوليفينول توفر فوائد صحية ، كما ذكرنا سابقا ، فقد حصلت الفئران على المزيد من الفوائد الصحية من مادة البوليفينول عندما استهلكت الفاكهة في الموسم. يتماشى هذا الدليل مع نظرية xenohormesis ، ويشير إلى أننا يجب أن نأكل الفاكهة في الموسم ، بحيث تتزامن إيقاعات حياتنا مع البيئة. ومع ذلك ، لا يزال من الأفضل تناول الفاكهة خارج الموسم بدلا من عدم تناول الفاكهة على الإطلاق. تذكر أن تناول خمس حصص من الفواكه والخضروات (داخل أو خارج الموسم) يوميا يوصى به ، ولكن وفقا لأدلتنا ، من الأفضل تناول الفواكه والخضروات في الموسم.
بالعودة إلى سؤالنا الأولي ، هل ما زلت تعتقد أن تناول الفاكهة في الموسم يولد نفس تأثير تناولها خارج الموسم؟
التمويل
قامت وزارة الاقتصاد والصناعة والمنافسة (AGL2016-77105-R) بتمويل هذا البحث والاتحاد الأوروبي من خلال البرنامج التشغيلي ERDF في كاتالونيا 2014-2020 (PECT-NUTRISALT). AA-A و FB هم زملاء سيرا هنتر. AC-C و MR حاصلان على منحة ما قبل الدكتوراه إلى 2017PMF-PIPF-64 و 2018PMF-PIPF-20 ، على التوالي.
معاني المصطلحات
الإيقاعات البيولوجية (Biological Rhythms): ↑ الإيقاعات البيولوجية هي دورات طبيعية للتغيرات في المواد الكيميائية أو الوظائف في أجسامنا. تعمل الإيقاعات البيولوجية ك “ساعة” داخلية تنسق الساعات الأخرى في أجسامنا.
الساعات الطرفية (Peripheral Clocks): ↑ تتواجد الساعات الطرفية في أنسجة مختلفة في جميع أنحاء الجسم، وتسمح للكائنات الحية بتحسين سلوكها واستقلابها للتكيف مع المتطلبات اليومية التي تواجهها من خلال تتبع الوقت من اليوم.
إيقاعات الساعة البيولوجية (Circadian Rhythms): ↑ إيقاعات الساعة البيولوجية هي دورات يومية من علم وظائف الأعضاء والسلوك مدفوعة بساعة داخلية مع فترة تقريبا (حوالي-) 1 يوم (يموت).
الإيقاعات السنوية (Circyears): ↑ الإيقاعات السنوية هي دورات طويلة الأمد (تاو ≈ 12 شهرا) من علم وظائف الأعضاء والسلوك تعتبر حاسمة للحياة.
نظرية Xenohormesis (Xenohormesis Theory): ↑ تفترض نظرية Xenohormesis أن الحيوانات تتكيف مع التغيرات في البيئة عن طريق استهلاك المواد التي تنتجها النباتات والتي تعمل كإشارات للظروف الخارجية التي نمت فيها النباتات.
البوليفينول (Polyphenols): ↑ مادة البوليفينول هي مواد تنتجها النباتات المجهدة استجابة لظروف النمو. وهي موجودة في الفواكه والخضروات ويمكن أن تؤدي إلى العديد من الآثار الصحية عند استهلاكها.
Chrononutrition (Chrononutrition): ↑ Chrononutrition هو مجال جديد للدراسة يركز على التفاعلات بين الإيقاعات البيولوجية والتغذية والتمثيل الغذائي، فضلا عن الآثار المترتبة على الصحة.
المؤلفون والمراجعون
تضارب المصالح
يعلن المؤلفون أن البحث قد أجري في غياب أي علاقات تجارية أو مالية يمكن تفسيرها على أنها تضارب محتمل في المصالح.
المصدر الأصلي المقال
↑أرولا أرنال ، أ. ، كروز كاريون ، أ. ، توريس فوينتيس ، سي ، أفيلا رومان ، ج. ، أراغونيس ، ج. ، موليرو ، م. ، وآخرون 2019. كرونوالتغذية والبوليفينول: الأدوار والأمراض. العناصر الغذائية 11: 2602. دوى: 10.3390 / NU11112602
مراجع
[1] ↑ جيرهارت هاينز ، ز. ، ولازار ، ماجستير 2015. استقلاب الساعة البيولوجية في ضوء التطور. Endocr. القس ٣٦: ٢٨٩-٣٠٤. دوى: 36.289 / er.304-10
[2] ↑ Howitz، K. T.، and Sinclair، D. A. 2008. Xenohormesis: استشعار الإشارات الكيميائية للأنواع الأخرى. الخلية ١٣٣: ٣٨٧-٣٩١. دوى: 133.387/j.cell.391.10.1016
[3] ↑ داي ، ج. ، ومومبر ، ر. ج. 2010. الفينولات النباتية: الاستخراج والتحليل وخصائصها المضادة للأكسدة والمضادة للسرطان. الجزيئات ١٥: ٧٣١٣–٥٢. دوى: 15.7313 / جزيئات 52
[4] ↑ أرولا-أرنال، أ.، كروز كاريون، أ.، توريس-فوينتيس، سي.، أفيلا-رومان، ج.، أراغونيس، ج.، موليرو، م.، وآخرون 2019. كرونوالتغذية والبوليفينول: الأدوار والأمراض. العناصر الغذائية 11: 2602. دوى: 10.3390 / NU11112602