Von Jägern, Sammlern und echten...
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Von Jägern, Sammlern
und
echten Ernährungsproblemen
www.nutrition.tum.de
Lehrstuhl für Ernährungsphysiologie
Hannelore Daniel
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Die Evolution der Hominiden
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20.000.000 - 30.000.000 Jahre
10.000.000 - 15.000.000 Jahre
4.000.000 Jahre
1.000.000 Jahre
400.000 Jahre
40.000 Jahreca. 1.500 Generationen
ca. 20.000 Generationen
ca. 100.000 Generationen
ca. 1.200.000 Generationen
heute Jetztzeiternährung
Agrarproduktion/Domestikation
Jäger/Sammlerkulturen
ca. 300 Generationen
Die Evolution der Hominiden
10.000 Jahre
ca. 2-3 Generationen
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Paläolithikum
100.000 Generationen zwischen Mangel und Überfluss (feast and famine)
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Neolithikum
300 Generationen in weitgehender Konstanz der Nahrungsversorgung
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Moderne
2-3 Generationen im Nahrungsüberfluss (nördliche Hemisphäre)
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Paläolithikum
100.000 Generationen zwischen Mangel und Überfluss (feast and famine)
Neolithikum
300 Generationen in weitgehender Konstanz der Nahrungsversorgung
Moderne
2-3 Generationen im Nahrungsüberfluss (nördliche Hemisphäre)
Life and Food Science Center WeihenstephanWelche Rolle spielte die Ernährung in der Evolution ?
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Genom Umwelt
Stoffwechsel
Körperbau
Gehirnvolumen
Thermoregulation
Nahrung
Bedrohung
Reproduktion
Klima
Selektionskriterien der evolutionären Entwicklung
Welche Rolle spielte die Ernährung in der Evolution ?
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Organismus Nahrungsangebot
Ernährungsumwelt
Genselektion
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Nahrungsangebot hochOrganismus
Stoffwechsel
akute Anpassung
chronische Anpassung
GenexpressionGenselektion
Leber
Glykogensynthese
Fettgewebe
Triglyceridspeicherung
Ernährungsumwelt
Nahrungsenergie
Genselektion
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HUNGER/FASTENOrganismus
Stoffwechsel
schnelle Anpassung
langsame AnpassungGenselektion
Ernährungsumwelt
Nahrungsenergie
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Ernährungsumwelt Stoffwechsel
Energieaufnahme Energieverbrauch
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Ernährungsumwelt Stoffwechsel
Energieaufnahme Energieverbrauch
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Energieaufnahme EnergieverbrauchKörperfettmasse
Ernährungsumwelt Stoffwechsel
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Primaten (n-m) ca. 35 ca. 1000 ca. 1500 1.46 ca. 500
Australopithecus ca. 37 ca. 1150 ca. 1820 1.59 ca. 670
Homo habilis ca. 48 ca. 1400 ca. 2380 1.70 ca. 980
Homo erectus ca. 53 ca. 1520 ca. 2730 1.80 ca. 1210
Homo sapiens (früh) ca. 57 ca. 1600 ca. 2880 1.80 ca. 1280
rez. Jäger/Sammler ca. 53 ca. 1500 ca. 2800 1.90 ca. 1300
Homo s. sapiens ca. 70 ca. 1700 ca. 2000 1.18 ca. 300
Bürokraft
Läufer (12km/Tag) ca. 70 ca. 1700 ca. 2800 1.70 ca. 1100
Spezies Gewicht RMR TEE Ratio phys. Akvität
kg kcal kcal TEE/RMR kcal
Energiebilanzen in der Hominidenentwicklung
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Masse des Fettgewebes
Leptin
Empfängnis
Schwangerschaft
Genomreplikation
(Generation)
Selektion auf einen
"Energiekonservierungsphänotyp"
Die zentrale Rolle des Depotfetts als Selektionsmarker
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Die zentrale Rolle des Depotfetts als Selektionsmarker
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Die Entwicklung der Fettsucht und des Diabetes II als Kernproblem
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2000: 151 million
2010: 221 million
Increase 46%
Die Entwicklung der Fettsucht und des Diabetes II als Kernproblem
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Organismus
Ernährungsumwelt
Genselektion
Nahrungskalorien
Mengenelemente
Vitaminzufuhr
Spurenelemente
Ballaststoffe
Fettqualität
Alkohol
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100
50
0
% der Energie
mageres Wild
Geflügel
Eier
Fisch
Früchte
Gemüse (Wurzeln)
Nüsse
Honig
Paläolithikum
100.000 Generationen zwischen Mangel und Überfluss (feast and famine)
Moderne
2-3 Generationen im Nahrungsüberfluss (nördliche Hemisphäre)
100
50
0
% der Energie
Früchte
Gemüse
Leguminosen
Fleisch
Geflügel
Fisch
Cerealien
Milch/-produkte
isolierte KH
isolierte Fette/Öle
Alkohol
Markanteste Veränderungen der "Ernährungsumwelt"
in der Hominidenentwicklung
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Markanteste Veränderungen der "Ernährungsumwelt"
in der Hominidenentwicklung
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Paläolithikum1.200.000.000 Generationen
Neolithikum300 Generationen
Moderne2-3 Generationen
Energieaufnahme
rel. Veränderung
Nährstoffdichte
Energieverbrauch
Fett (RATIO:SFA/PUFA)
primäre
pathogenetische Faktoren
Fettgehalt
Ballaststoffgehalt
Markanteste Veränderungen der "Ernährungsumwelt"
in der Hominidenentwicklung
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Übergewicht
Fettmenge
Nährstoffdichte
Fettsäurenmuster
Ballastoffmenge/-art
Herz-/KreislauferkrankungenNIDDMmaligne Entartungen ?
primäre
pathogenetische Faktoren
Adipositas
Die „evolutionäre“ Pathogenese der ernährungsbedingten Erkrankungen
Markanteste Veränderungen der "Ernährungsumwelt"
in der Hominidenentwicklung
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Genetische Isolation und „thrifty genes“
Paläolithikum1.00.000 Generationen
Neolithikum300 Generationen
Moderne2-3 Generationen
Migration genetische Isolation
Indianer Amerikas
Polynesier
Aboriginals Australiens
„thrifty genotypes“
(archaisches Genom)
besonders hohe Inzidenz
und Mortalität (2-4 fach) bei Adipositas,
NIDDM, Hochdruck
„genetischer Mix“
moderne Mutationen
Identifizierung
der
Susceptibiltätsgene
Beispiel
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Genetische Konservierung der „thrifty genes“ (Beispiele)
Chromosom 1
Chromosom 20
Region 20q13
Kandidaten-Gene für Adipositas
aus Genom-Scan und linkage-Analyse
Region 1q42-q43
Angiotensinogen-Gen
Mutationsanalyse
arachaische Variante (AGT235T)
neomorphe Variante (AGT235M)
Variante aller Primaten
HochdruckapoB-(Codon 4154)
Polymorphismus
out of Afrika-Migration
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Der moderne Mensch ist genetisch noch immer
Jäger und Sammler
und sein „Nichtangepasstsein“ an die neue
Ernährungsumwelt bedingt
die Entwicklung der Fettsucht und der
Folgeerkrankungen !
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Die „genetische Synchronisation mit der Umwelt“
Da eine „natürliche“ Anpassung des Genoms an die Ernährungsumwelt
viel zu lange dauert, passen wir besser das Genom an !
Der „Jäger und Sammler“ in der Zukunft
?
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Strategien zur Prävention und Therapie ernährungsbedingter Erkrankungen
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+ Polymorphismen
= individuelle Prädisposition
Identifizierung von SNP´s = individuelles Genom
Analyse eines individuellen Genoms
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Analyse eines individuellen Genoms
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Datenbanken
Polymorphismen
“metabolic modeling”
Optimierung
“personaliertes
Warenangebot”
transplantierter Laborchip
Ernährung
Ernährung
Zentralrechnerneuronales Netwerk
Produktinformation
Vom Gen-chip zur personalisierten Ernährung
Persönlicher Einkaufsführer
Gesundheit
Krankenkasse
(Beiträge)
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Vom life style monitoring zur Interventionsgenomik
Gesundheit
Interventionsgenomik
“personalisierte
Ernährung”
whole body health motinoring
Krankenkasse
(Beiträge)
BewegungsmonitoringLaborchip
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Vielen Dank