Колибри уникально метаболизируют глюкозу и фруктозу
Метаболизм колибри — это чудо эволюционной инженерии. Эти крошечные птицы могут полностью обеспечивать энергией свой машущий полёт за счёт сжигания сахара из цветочного нектара, составляющего их рацион.
Новое исследование Университета Торонто в Скарборо показывает, что они одинаково эффективно сжигают как глюкозу, так и фруктозу — отдельные компоненты сахара. Это уникальная черта, недоступная другим позвоночным.
"У колибри оптимальная стратегия использования топлива, которая питает их высокоэнергетический образ жизни, максимизирует накопление жира и минимизирует ненужный набор веса одновременно", — говорит Кеннет Уэлч, доцент биологических наук и эксперт по колибри.
Уэлч и его аспирант Крис Чен, соавтор исследования, кормили колибри отдельными обогащёнными растворами глюкозы и фруктозы, собирая образцы выдыхаемого воздуха. Они обнаружили, что птицы с одинаковой эффективностью могут переключаться со сжигания глюкозы на фруктозу.
"Что очень удивительно, так это то, что в отличие от млекопитающих, таких как люди, которые не могут полагаться на фруктозу для питания большей части своего метаболизма при нагрузке, колибри используют её очень хорошо. Фактически, они прекрасно её используют и могут применять так же эффективно, как и глюкозу", — отмечает Уэлч.
Колибри требуется невероятное количество энергии, чтобы махать крыльями 50 и более раз в секунду для поддержания парящего полёта. Если бы колибри была размером с человека, она бы потребляла энергию со скоростью, более чем в 10 раз превышающей скорость олимпийского марафонца. Они достигают этого, сжигая в мышцах только недавно потреблённый сахар, избегая энергетических затрат на предварительное превращение сахара в жир.
С эволюционной точки зрения результаты вполне логичны, говорит Уэлч. В то время как люди эволюционировали на сложной диете, колибри эволюционировали на диете, богатой сахаром.
"Колибри способны перемещать сахар из крови в мышцы с очень высокой скоростью, но мы до конца не понимаем, как им это удаётся", — говорит он.
Люди плохо сжигают фруктозу, потому что после употребления большая её часть попадает в печень, где превращается в жир. Распространённость кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы в таких продуктах, как газировка, также тесно связана с ростом ожирения.
С другой стороны, колибри сжигают сахар так быстро, что, будь они размером со среднего человека, им пришлось бы выпивать более одной банки газировки каждую минуту, даже несмотря на то, что она в основном состоит из кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы.
"Если мы сможем понять, как колибри справляются с экстремальной диетой, это, возможно, прольёт свет на то, что идёт не так у нас, когда в нашем рационе слишком много фруктозы", — заключает Уэлч.