日本理化学研究所(RIKEN)的研究人员发现,给雌性果蝇喂食低酪氨酸(一种非必需氨基酸)的饮食可以提高它们在食物短缺条件下的耐受能力,减少它们的繁殖输出,并使它们活得更长。这些发现发表在《科学进展》杂志上,可能对饮食如何影响人类的寿命和繁殖产生重要影响。
氨基酸是蛋白质的构建块,而蛋白质对于许多细胞过程至关重要。如果身体可以制造氨基酸,则将其归类为非必需氨基酸;如果只能从食物中获得,则归类为必需氨基酸。
限制蛋白质摄入,从而减少必需氨基酸的摄入,已知会触发各种代谢和行为变化,例如减缓代谢率和延长寿命。但对非必需氨基酸在这种情景中的作用了解较少。
此前对果蝇幼虫的研究表明,减少膳食中非必需氨基酸酪氨酸的摄入具有显著效果。然而,来自理化学研究所和东京大学的研究人员希望进一步探索这一效应在成年果蝇中的表现。
在非必需氨基酸中,酪氨酸的独特之处在于它是唯一由必需氨基酸苯丙氨酸产生的氨基酸。酪氨酸在神经递质和激素的生产中起着关键作用。“酪氨酸还可以转化为神经递质多巴胺,”理化学研究所生物系统动力学研究中心的Fumiaki Obata解释说,“因此,酪氨酸非常重要。”
Obata和他的团队给成年雌性果蝇喂食了一系列每种特定非必需氨基酸含量较低的饮食。结果发现,低酪氨酸饮食的果蝇比那些摄入正常水平酪氨酸的果蝇寿命更长。缺乏酪氨酸的果蝇卵巢也较小,生育能力较低。此外,它们的饮食偏好转向了蛋白质含量更高的食物,这表明它们更好地适应了饥饿条件。
然而,这些变化仅在酪氨酸缺乏的果蝇处于低氨基酸饮食时出现;当它们被置于仅缺乏酪氨酸的正常饮食时,没有表现出相同的饥饿反应。
Obata对结果感到惊讶。“因为酪氨酸可以在体内制造,所以我没想到饮食限制会产生如此大的影响,”他说,“将饮食中的酪氨酸减少一半触发了对它们有益的某种机制。”
Obata和他的团队现在打算调查其他动物,如哺乳动物,在缺乏酪氨酸时是否也会表现出类似的效应。
更多信息: Hina Kosakamoto等,饮食中非必需氨基酸酪氨酸对果蝇生理和寿命的影响,Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adn7167
期刊信息: Science Advances
提供者:RIKEN
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