Tutkimus: eläinsolut hyödyntävät auringonvaloa lehtivihreän avulla

Kehottiko äitisi syömään vihanneksia puoli kiloa päivässä? Mullistavan tutkimuksen mukaan kasviksista saatu lehtivihreä voi kasvattaa ATP:n tuotantoa, kaappaamalla auringonvaloa mitokondrioiden käyttöön. Näin kirjoittaa Journal of Cell Science.

Tutkimuksen mukaan lehtivihreäpitoinen ruokavalio auttaa nisäkkäiden, kuten ihmisten, soluja kaappaamaan auringonvalon tiettyjä aallonpituuksia sekä hyödyntämään niiden sisältämän energian solujen energiantuotannossa.

Columbian yliopiston tutkijat suorittivat lukuisia kokeita, joissa testattiin eläinsolujen kykyä hyödyntää lehtivihreän kaappaamaa säteilyä solujen ATP:n tuotannossa.

Vallalla olevan käsityksen mukaan vain kasvisolut voivat hyödyntää suoraan auringonvalon sisältämän energian fotosynteesin avulla. Esille tulleen näytön perusteella lehtivihreää ravinnostaan saavat nisäkkäät kykenevät samaan. Lehtivihreän aineenvaihduntatuotteet ”kykenevät absorboimaan valoa ihmissilmälle näkyvän spektrin alueelta, mikä lävistää eläinten kudoksen pinnan” (Ferruzzi ja Blakeslee, 2007, Ma ja Dolphin, 1999). Näiden tietojen perusteella tutkijat päättivät selvittää, kuinka metaboliittien absorboima valo vaikuttaa elimistössä. Tulokset olivat mykistäviä:

[box type=”shadow” align=”aligncenter” ]”Havaintojemme mukaan lehtivihreän aineenvaihduntatuotteet siirtyvät verenkiertoon, mistä ne imeytyvät kudoksiin, ja voivat rikastua mitokondrioihin. Koejärjestelyssä lisättiin lehtivihreän metaboliitteja sekä mitokondrioita että yksittäisiä, eläinperäisisiä soluja sisältäviin viljelmiin. Kun viljelmät altistettiin valolle, metaboliitteja sisältävien viljelmien ATP-pitoisuudet nousivat korkeammalle kuin viljelmissä, joihin ei lisätty metaboliitteja. Osoitimme, kuinka sama metaboliitti voi paitsi kasvattaa solujen ATP-pitoisuutta, myös pidentää C. elegans -matojen mediaani-ikää, mikäli nämä altistuvat valolle. Havainnot tukevat hypoteesia, jonka mukaan fotonien energian kaappaavilla metaboliiteilla voi olla merkittävä rooli eläinten energia-aineenvaihdunnassa. Esitetyt tiedot ovat yhdenmukaisia hypoteesin kanssa, jonka mukaan ruoasta saatu lehtivihreä vaikuttaa ATP:n muodostumiseen mitokondrioissa katalysoimalla koentsyymi Q10:n pelkistymisreaktioita. Löydöt voivat muuttaa käsitystämme vanhenemiseen johtavista mekanismeista, solun toiminnasta sekä elämästä maan päällä.”[/box]

Tarkat kuvaukset käytetyistä tutkimusmenetelmistä ja -tuloksista löytyvät täältä.

Mietteitä

Tutkimustulokset ovat kertakaikkiaan mullistavia. ATP:n tuotanto on välttämätöntä elimistömme toiminnan ja terveyden kannalta, aina solutasolta ylöspäin. Mikäli ATP:n tuotanto häiriintyy huonon ruokavalion, myrkkyaltistuksen tai maladaptiivisen stressin seuraksena, sairaudet ja kiihtyvä ikääntyminen ovat väistämättömiä seurauksia. Haitallisista tekijöistä riippumatta, elimistömme ATP:n tuotanto laskee iän myötä. Oikeanlaisella ravinnolla voidaan kasvattaa ATP:n tuotantoa, lisäämättä oksidatiivisen stressin määrää, aiheuttamatta uupumusta tai epätasapainoa muilla osa-alueilla. Kasvipitoisen, paljon lehtivihreää sisältävän ruokavalion edut ovat huomattavat verrattuna ruokavalioon, josta ne uupuvat kokonaan. Lehtivihreä, ja sen aineenvaihduntatuotteet, ovat ideaaleja terveysvaikutteisia ravintolisiä kaikille niille teollisuusmaiden ihmisille, jotka kärsivät solutason energiatuotannon toimintavajeesta.

Mikäli tutkimuksissa havaitut ilmiöt pätevät myös ihmisillä, liian alhainen lehtivihreän saanti ruokavaliosta – yhdistettynä auringonvalon puutteeseen – johtaa huomattavasti alhaisempaan ATP:n tuotantoon. Eikö olisi hienoa, jos voisimme lisätä elinvoimaisuuttamme, hidastaa ikääntymistämme tai tehostaa energian saantiamme, pelkästään auringonvalon avulla? Uskon, että juuri tähän tutkimustulokset viittaavat. Jälleen yksi syy syödä vihreitä vihanneksia ja elävää, runsaasti lehtivihreää sisältävää ruokaa. Eikö niin?

Mullistuuko käsityksemme solujen energia-aineenvaihdunnasta?

Ei ole oikeastaan lainkaan yllättävää, että kehomme kykenee vastaanottamaan auringonvaloa ja hyödyntämään sitä energiantuotannossa. Onhan huomattu, että säteilemme ihmissilmälle havaitsemattoman pieniä määriä valoa. Näitä valoimpulsseja kutsutaan biofotoneiksi. Mainittu tutkimus on vasta jäävuoren huippu; kahden lukemisen arvoisen tutkimuksen mukaan evoluutio on muokannut kehollemme kyvyn hyödyntää auringonvalon sisältämän energian melaniinin avulla. Prosessi tunnetaan myös ”ATP:n extrasynteesinä.”

Ensimmäisen tutkimuksen mukaan ihmisistä tuli karvattomia noin 2 miljoonaa vuotta sitten, sillä karvattomuus mahdollisti auringonvalon hyödyntämisen kemiallisen energian tuotannossa. Kun ihomme altistui yhä suuremmille UV-säteilyn määrille, karvattomuutta aiheuttavat alleelit yleistyivät varhaisessa ihmispopulaatiossa. Karvattomuus johti muihin muutoksiin; runsaasti energiaa tarvitseva aivojemme osa, aivokuori, kehittyi suuremmaksi.

Ote tiivistelmästä:

[box type=”shadow” align=”aligncenter” ]”Vallitsevat, karvattomuutta selittävät hypoteesit ovat virheellisiä, sillä karvattomuudesta ei ole niiden mukaan mitään välitöntä etua. Uuden, testattavissa olevan hypoteesin mukaan karvattomuutemme voidaan selittää fotobiomodulaatiotutkimuksen pohjalta. Tutkimukseen pohjautuva hoitomuoto tunnetaan matalan tason laserhoitona. Sen mukaan punaisella-, ja infrapunaisilla valon aallonpituuksilla on myönteisiä vaikutuksia pinnallisiin kudoksiin, mukaanlukien aivoihin. Karvattomuuteen johtaneiden mutaatioiden vuoksi ihmisten edeltäjät altistuivat valon (infra)punaiselle aallonpituudelle auringon laskiessa. Fotobiomodulaatiotutkimuksen mukaan tästä seuraa kaksijakoinen ilmiö. Mitokondrioiden toiminta vilkastuu, mikä johtaa ”ylimääräiseen” ATP synteesiin kaikissa pinnallisissa kudoksissa, mukaanlukien aivoissa. Se myös vaikuttaa yli 100 geenin ilmenemiseen aktivoimalla transkriptiotekijä NF-kB:n, mikä edistää aivojen aineenvaihduntaa sekä veren virtausta. On myös mahdollista, että melaniini luovuttaa elektroneita soluhengityksen reaktioihin, mikä johtaa ATP:n extrasynteesiin. Nämä ilmiöt vaikuttivat välittömästi sen jälkeen, kun karvattomuus lisääntyi populaatiossa. Lisääntynyt energiansaanti, sekä taitavuuden yleistyminen johtivat aivojen koon kasvuun karvattomilla yksilöillä.”[/box]

Toinen tutkimus esittää vielä erikoisemman hypoteesin solujen toiminnasta. Tutkimuksen mukaan melaniini voisi tuottaa jopa 90 % solun tarvitsemasta energiasta, absorboimalla auringonvaloa ja muuttamalla sen kemialliseksi energiaksi (täsmällisemmin: hajottamalla ja uudelleenmuokkaamalla vesimolekyylejä). Mikäli hypoteesi osoittautuu oikeaksi, glukoosikeskeinen käsityksemme solujen energia-aineenvaihdunnasta järkkyy pahemman kerran, puhumattakaan mullistavista seurauksista lääketieteen ja ravitsemuksen aloilla.

Ote tiivistelmästä:

[box type=”shadow” ]”Tämänhetkisen solubiologisen tietämyksemme mukaan glukoosi on tärkein yksittäinen energianlähde. Solujen energia-aineenvaihdunnallisia reittejä kuvaavista teorioista on tullut tarpeettoman monimutkaisia, kun tarkoituksena on kuvata glukoosin hapettumista ja hapettumistuotteiden käyttöä energiana, mihin mitokondriot osallistuvat oksidatiivisen fosforylaation kautta. Kuvailevassa tutkimuksessa, jossa tutkittiin kolmea yleisintä sokeutta aiheuttavaa syytä, tuli ilmi melaniinin kyky muuttaa valon energia kemialliseksi energiaksi, hajottamalla vesimolekyylejä. Ensimmäisten 2-3 vuoden aikana yritimme sovittaa löytöämme yhteen jo tunnettujen, tietokannoista löytyvien aineenvaihduntareittien kanssa. Tietokannat luotiin kokoamaan yhteen hajanaiset, tiedejulkaisuista kootut tiedot. Tästä huolimatta, ensinnäkin, vaikka aineenvaihduntaa käsittelevää kirjallisuutta on saatavilla merkittävästi, ratkaisevat todisteet aiheen tiimoilta uupuvat. Toisekseen, voisi luulla tietokannoista löytyvän kutakuinkin samat tiedot. Asia ei voisi olla yhtään kauempana todellisuudesta. Näennäisen hyvin tutkittu sitruunahappokierto kuvailtiin jo vuonna 1937, mutta tästä huolimatta kierron kuvausten välillä on eroja, viidessä eri tietokannassa. Tietokantojen yli 7000 reaktiosta vain 199 kuvattiin täsmälleen samanlaisina kaikissa viidessä tietokannassa. Näin ollen melaniinin aineenvaihduntakierron sovittaminen yhteen tunnettujen tutkimustulosten kanssa on helpommin sanottu kuin tehty; erimielisyydet aineenvaihdunnan kokonaisuuden suhteen muodostavat ylitsepääsemättömän esteen. Vuosia kestäneiden epäonnistuneiden yhteensovittamisten jälkeen havaitsimme, että melaniinin aiheuttaman veden dissosiaation avulla voidaan kattaa jopa 90 % solun energian tarpeesta. Tulokset paljastavat toisenlaisen näkökulman solubiologiaan, sillä glukoosin ja ATP:n biologiset funktiot liittyvät pääasiassa biomassaan, kuin energiaan. Havaintomme, jonka mukaan kasvien sisältämä lehtivihreä ei ole ainoa fotosynteesiin kykenevä yhdiste, kyseenalaistaa glukoosin, ja näin ollen myös mitokondrioiden, keskeisen roolin energia-aineenvaihdunnassa.”[/box]

Artikkeli on julkaistu alunperin englanniksi GreenMedInfo-verkkosivuilla.

Aiheesta lisää:
Auringonvalon 5 uskomatonta ominaisuutta