觉的题主的问题可以分为两个子问题:
1.既然人类能够消化淀粉并从中获得大量能量,是不是进化出喜欢吃淀粉类食物的人更有优势?
这个问题的答案应该是肯定的。淀粉是大分子聚合物,无法直接与味觉受体作用。因此,人类无法直接感受淀粉的味道。但通过唾液淀粉酶,淀粉可以在口腔中就被分解成可溶性糖类,从而使人类感受到甜味。如果对唾液淀粉酶进行深入了解的话,我们就可以推断出淀粉的口感与食用淀粉的关系。
【资料图】
淀粉酶-alpha-1(amylase, alpha 1)家族有很多成员,但这些酶都是只在唾液中出现,因此被通称为唾液淀粉酶。唾液淀粉酶对淀粉消化的作用非常有限,这一方面是因为食物在口腔停留时间很短,另一方面是因为当食物进入胃之后,在强酸及胃蛋白酶的作用下,唾液淀粉酶会失活并被分解。直到进入小肠后,在胰淀粉酶(amylase, alpha 2 家族)的作用下,对淀粉的消化才真正开始。既然唾液淀粉酶对淀粉的消化并无太大作用,那么唾液淀粉酶最重要的功能就是增强淀粉的口感,让人类可以尝到淀粉的甜味,进而让人类喜欢吃高淀粉类食物。另一方面,有了唾液淀粉酶,人类也可以同过口感来确定某种食物值不值得吃。
通过研究唾液淀粉酶的进化历史,科学家发现在大约40个百万年前,一个胰淀粉酶发生了多余的复制,这个多余的复制进一步进化出来了唾液淀粉酶。并且在人的进化历史中,唾液淀粉酶又发生了几次复制,形成了多个拷贝。在其他灵长动物中一般不存在唾液淀粉酶。这个现象正好符合人类与其他灵长类动物食谱的差别。其他灵长类主要以树上的水果为食,而早期人类则大量食用非洲草原上生长的富含淀粉的块茎植物。然而,唾液淀粉酶并非人类独有的,科学家同样发现,在小鼠中同样存在较多的唾液淀粉酶,这也符合小鼠的高淀粉食谱。不过小鼠的唾液淀粉酶与人的唾液淀粉酶并非同源。可见,因为食谱的相似性,小鼠和人在唾液淀粉酶这一方向上出现了趋同进化。
在人类中,不同的民族有不同的食谱偏好,这也导致了唾液淀粉酶在不同民族中出现较大的差异。一项研究表明,农业民族基因组中平均有7个唾液淀粉酶,而采集-渔猎民族基因组中平均有5个唾液淀粉酶。进一步的研究表明,唾液中淀粉酶的含量与唾液淀粉酶的数目有直接的关系。这也说明了食物中淀粉的含量越高,越需要更多的唾液淀粉酶提供较好的口感。
2.进化到让米饭和橘子一样甜是不是更有优势?
并非如此。其一,人类不能只吃米饭,人类需要均衡的营养,如果米饭比水果甜,估计遍地都是得坏血症的人。其二,在人类大部分时期,多数人都是很难吃饱饭的。换而言之,大部分历史时期有的吃就不错了,比如说在解放前,先总统蒋公花园口灌溉工程完成后,两个馒头都可以换一个媳妇了。进化到让米饭和橘子一样甜,估计需要非常强而且非常多的淀粉酶,估计也要消耗大量的能量,代价太大而且并不食用。毕竟,只要淀粉尝着不像泥土一样,对于饥肠辘辘的人类已经有足够吸引力了。
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关于淀粉阻断剂:
阿卡波糖(Acarbose),主要作用是在肠道内竞争性抑制葡萄糖甙水解酶。胰淀粉酶将淀粉分解成可溶性多糖,而葡萄糖甙水解酶则将多糖分解成葡萄糖, 然后葡萄糖被小肠细胞吸收。阿卡波糖和葡萄糖甙水解酶结合,使葡萄糖甙水解酶无法再与多糖结合,从而抑制所有多糖类的消化吸收。阿卡波糖是被批准的正规处方药物,被用于糖尿病的治疗,用“拜糖苹”的名字在中国销售, 50mg30片/盒大概需要50~60块钱。
关于神奇减肥药来自北美白芸豆的淀粉酶阻断剂:
从菜豆中提取的菜豆素(phaseolamin)确实有拮抗淀粉酶的作用。但是菜豆素是同样是蛋白质,在肠道中很快被分解,因此在动物实验中没有观察到明显的糖类吸收抑制作用。