Intelligens er en energikrevende luksus – det har vi fått minnet om gjennom fremveksten av kunstig intelligens. Menneskehjernen er intet unntak.
Selv om hjernen bare utgjør omtrent to prosent av kroppsvekten, bruker den en femtedel av kroppens energi i hviletilstand – sammenlignet med mindre enn halvparten hos andre primater. Et fem år gammelt barn bruker 66 prosent av energibehovet sitt på hjernen.
Det er bare et tidsspørsmål før «verdens beste spiss» returnerer til London
Hvordan klarte forfedrene våre å finansiere energiregningen for sine unikt store hjerner? Å spise mer kjøtt blir ofte trukket frem som svaret. Men det er én hake: hjernen er avhengig av en drivstofftype som ikke finnes i kjøtt: glukose.
Vår nye studie, publisert i Science, viser at karbohydrater har utgjort mer enn halvparten av vårt totale energibehov gjennom fire millioner år med evolusjon. Funnet gir viktige ledetråder til hvorfor vi higer etter søt mat i dag – og hvordan vi kan spise sunnere.
Kjøttets rolle
Mange antropologer har tilskrevet kjøttspisingen æren for å ha stimulert utviklingen av en stor hjerne. Tross alt krevde det redskaper å partere kadaver og få tilgang til det fettrike beinmargen inne i skjelettet.
Protein og fett i frukt og blader er fortynnet og krever timevis med tygging, mens animalsk mat er tette kilder som kan fortæres raskt. Beinmarg er en rik kilde til essensielle fettsyrer.
Men mennesker trenger faktisk ikke mer protein som andel av energien enn andre primater. Våre stadig større hjerner og høye reproduksjonsrate krevde karbohydratkalorier (finnes i planter, men ikke i kjøtt), mens våre høyere og tyngre kropper trengte fettkalorier for å bevege de store musklene.
Selv om kroppen kan syntetisere glukose fra forløpere som aminosyrer, er prosessen begrenset og energisk ineffektiv. Det finnes også grenser for å bruke kun protein som drivstoff – det kan for eksempel føre til en type forgiftning kjent som «kanin-sult».
En minimumsmengde karbohydrater i kosten var nødvendig. Vår nye studie viser at sukkeret i frukt og honning var kilden gjennom store deler av evolusjonen.
Les på Helsesjefen: Ny studie: Kaffe kan redusere risikoen for alvorlig leversykdom betydelig
Modellering av eldgamle dietter
Vi modellerte diettene til homininer – gruppen som består av mennesker og våre umiddelbare forfedre – over fire millioner år med evolusjon.
Først beregnet vi det totale behovet for glukose i organer og vev som bruker det som primær energikilde. Foruten hjernen, krever røde blodceller og nyrene glukose.
Deretter tok vi høyde for reproduktive behov. Fosteret og morkaken bruker glukose ikke bare som energikilde, men også som strukturell komponent i vev i vekst. Syntese av DNA, RNA og nervecellemembraner krever glukose. Under amming bruker kvinner omtrent 80 gram glukose hver dag for å produsere sukkeret i morsmelken.
Så modellerte vi tilgjengeligheten av makronæringsstoffer – karbohydrater, fett og proteiner – fra mat, med utgangspunkt i den lille, tidlige apen kjent som Lucy (Australopithecus afarensis).
Denne tidlige forfaren vår gikk på to bein og var sannsynligvis en spesialist på moden frukt, slik sjimpanser er i dag. Over to tredjedeler av energien hennes kom fra naturlig forekommende sukkerarter. Noen forskere mener faktisk at fruktspising – et kosthold preget av frukt – var det som sparket i gang utviklingen av store hjerner. I tropiske skoger krevde det nemlig god kognisjon å huske når og hvor de beste fruktene modnet – og strategisk tenkning for å slå fugler og andre konkurrenter.
Vi avsluttet med den kjente kostholdssammensetningen til moderne jeger-samlere i varmt klima. I seks trinn økte vi andelen animalsk mat – fra fem prosent av kaloriene til 35–50 prosent.
For rundt én million år siden gjorde mestring av ild at kokt stivelse – som i motsetning til rå stivelse lett kan fordøyes til glukose – kunne erstatte noe av sukkeret. For relativt nylig, omtrent 100 000 år siden, ble stivelse i korn mer tilgjengelig ved hjelp av kvernsteiner og ildsteder.
Lærdom for moderne dietter
Fikk tidlige homininer i seg tilstrekkelig med karbohydrater til å dekke hjernens og andre vevs ufravikelige behov? Ja, dersom du var en mann – men så vidt dersom du var en gravid kvinne.
Da vi forlot tropiske miljøer til fordel for kalde og tørre områder, ble karbohydratinntaket begrensende. Planter var rikelig, sammen med protein og beinmarg – men frukt og honning var sesongbasert.
Vi spekulerer i at begrenset tilgang på karbohydrater selekterte for gener som gir høyere blodsukkernivåer. Dette ville forbedre fosterets vekst og fremtidige overlevelse. I dag disponerer de samme genene oss sannsynligvis for type 2-diabetes og hjerte- og karsykdommer. Lave karbohydratdietter kan derfor være nyttige i bestemte kliniske sammenhenger.
Men funnene våre gir en evolusjonær forklaring på hvorfor friske mennesker trenger omtrent halvparten av energien sin som karbohydrater. De gir oss også innsikt i hvorfor mennesker higer etter sødme – et behagelig signal på tungen som oppmuntret til mat som drev både kropp og sinn for millioner av år siden.
Sukker er i utgangspunktet svært reaktive molekyler, men i naturen er de bundet til antioksidanter og andre forbindelser som reduserer skade inne i cellen. Ideelt sett bør vi innta dem i den formen – som frukt – fremfor raffinert sukker.
Les på Capitol: Vålerenga selger Filip Thorvaldsen til FC Twente for rekordbeløp
