Новое исследование демонстрирует, что метабаркодирование ДНК обеспечивает новый многообещающий метод для отслеживания употребления человеком растений в пищу, предполагая, что аналогичные методы могут быть использованы для характеристики животных и грибковых компонентов рациона человека. Результаты исследования опубликованы в научном журнале mSystems.
Актуальность проблемы
Существует множество методов оценки рациона питания, но большинство полагается на способность человека сообщать, что он ел. Это означает, что они подвержены ошибкам в памяти, предвзятости людей при составлении отчетов и когнитивных способностях человека, отвечающего на опрос.
Материалы и методы обследования
Чтобы провести исследование, ученые собрали данные образцов ДНК из стула из предыдущего исследования.
«Пару лет назад нам довелось провести исследование, в котором мы готовили продукты для участников, и мы точно знали, что они потребляли на данной неделе, когда собирали их испражнения», — добавляет Лоуренс Дэвид.
Исследователи секвенировали область штрих-кода из хлоропластной ДНК в образцах стула 11 человек, употреблявших как контролируемую, так и произвольно выбранную диету.
Результаты научной работы
Исследование продемонстрировало, что ДНК диетического растения может быть амплифицирована и секвенирована из стула человека с использованием методов, обычно применяемых для исследований дикой природы.
«Секвенирование ДНК дало нам большое количество новых данных о таких вещах, как микробиология в кишечнике и личная генетика. Это исследование показывает, что та же самая мощная технология может также начать анализировать то, что мы едим», — объясняет автор исследования Лоуренс Дэвид (Lawrence David) из Центра геномной и вычислительной биологии (Center for Genomic and Computational Biology).
Метаболическое кодирование ДНК — это альтернативный способ получения информации о рационе, при котором в качестве биомаркера используется пищевая ДНК в кале. Исследователи могут амплифицировать ДНК пищи из фекального образца, упорядочить ее и отобразить эти последовательности обратно в продукты, используя справочную базу данных.
«Я думаю, что метабаркодирование ДНК очень похоже на штрихкод в супермаркете. Мы можем думать о конкретной последовательности ДНК как об уникальном идентификаторе для определенных видов продуктов питания», — добавляет Лоуренс Дэвид.
Ученые успешно амплифицировали растительную ДНК примерно в 50% образцов, которая увеличилась до 70% в образцах от индивидуумов, которые придерживались контролируемой диеты, богатой растениями. Большинство секвенированных ДНК растений соответствует обычным пищевым растениям человека, включая зерновые, овощи, фрукты и травы.
«В дальнейшем мы можем выявить взаимосвязи между конкретными продуктами питания и кишечными бактериями, а также в более широких исследованиях питания в качестве дополнения к традиционным методам оценки диеты», — резюмирует Лоуренс Дэвид.
Авторы другого исследования утверждают, что дефицит холина в диетах может привести к повреждению мозга.
