一个遗传变异假如由于对生存有利，而在族群中增加存在的频率，称作“正向选汰（positive selection）”。靠着比较各地族群，甚至是古今基因组间的差异，遗传学家在世界各地多个族群中，发现去饱和酶基因受到正向选汰的作用。
大鱼大肉，高油饮食的伊努特人
来源：Wiki，摄影：Ansgar Walk，创用CC。
各种食物中，鱼类与海洋哺乳类含有丰富的多元不饱和脂肪酸，而全世界千奇百怪的饮食，来源包含最多鱼类与海洋哺乳类的，莫过于住在北极圈的伊努特人。2015 年的论文，发表了 191 位居住在格陵兰，伊努特人的基因组；此研究同时发现，跟其他族群相较，伊努特人受到正向选汰影响，可能有利于适应的基因中，FADS 拔得头筹 [1][2]。
伊努特人与众不同的去饱和酶是如何有利，目前仍不太清楚。这个基因与其他人差异最大的位置，是位于 FADS2 基因的 2 个 SNP： rs7115739 和 rs174570，这 2 个变异似乎与较为长链的多元不饱和脂肪酸减少，以及较为短链的多元不饱和脂肪酸增加有关。
在演化上这有什么意义呢？一个看似合理的解释是，因为伊努特人能够由日常饮食，直接摄取大量较长链的多元不饱和脂肪酸，例如花生四烯酸（arachidonic acid，简称 ARA，长 20 个碳，上头有 4 个双键）和 EPA，所以不需要跟其他人一样，靠自己合成那么多。
然而其他族群，容易获得植物中含量充分，也就是如亚油酸（linoleic acid，简称 LA，长 18 个碳，3 个双键）般，较为短链的多元不饱和脂肪酸，伊特人却由于饮食缺乏植物而较难取得。一来一往之下，才使得造成“减少长链，增加短链多元不饱和脂肪酸”效果的去饱和酶版本，在天择中胜出。
印度素食者
假如伊努特版去饱和酶的催化效果，受到饮食以鱼和肉类为主的影响，那么若是有族群的饮食以植物为主，富含较短链的脂肪酸，却缺乏肉类，导致较长链的脂肪酸不足，他们的去饱和酶会演化成，与伊努特人相反的作用型态吗？
似乎真是如此。2016 年的论文分析千人基因组计划第三期的资料，发现南亚（印度）族群的去饱和酶也受到选汰作用，被天择影响的 SNP 是 FADS2 基因上的 rs66698963 [3]。除了印度之外，这个 SNP 在非洲与某些东亚族群出现频率比随机更高，看似也被正向选汰影响。
有趣的是，去饱和酶受到正向选汰的印度族群，饮食上算是跟伊努特人截然不同的素食者；另外实测酵素作用得知，拥有 rs66698963 这个变异会增进 ω−6 脂肪酸生成，并强化 FADS2、弱化 FADS1 的作用效果。此研究因此推论，这样的遗传变异之所以在素食族群中受到青睐，是因为它能更有效地制造，饮食中缺乏较为长链的脂肪酸。
欧洲也不缺席
之前提到的非洲、伊努特、印度族群，都是钻研现代基因组的成果。透过比较欧洲古今族群间去饱和酶的差异，遗传学家又发现，欧洲人也经历过正向选汰。（寻找正向选汰有很多方法，这样找没有，换个方法可能就有……。）
2015 年发表的调查，比较古代与现代欧洲人间的 DNA 差异，寻找受到选汰的基因，其中一个就是去饱和酶，那时侦测到的 SNP 是 rs174546 [4]。2017 年的论文继续深入这个议题，用青铜时代（距今三到五千年）的 54 位欧洲人，跟现代欧洲族群比较后，确认去饱和酶的确受到正向选汰，只是更可能作用的 SNP 目标是 rs174557 [5]。
rs174557 与较短链的 LA 减少，较长链的 ARA 与 EPA 增加有关，刚好与伊努特版去饱和酶的作用颠倒。此研究因而推论欧洲族群中，此一变异的频率之所以比古代上升，是因欧洲饮食以谷物为主，较少鱼与肉，人体需要生产更多长链产物所致。
没有那么简单
然而，这样推论的问题在于，这个研究的比较对象是青铜时代与现代的欧洲人。然而，难道青铜时代的欧洲人，不是早已以谷物为主食数千年？莫非近现代欧洲人能吃到的鱼肉，比数千年前更少？尽管论文解释，这些遗传变异或许已经存在很久，从新石器时代就开始受到选汰，比例随着时间上升；个人认为，仍不够有说服力，或是说，恐怕只是摸到了大象的一小部分。
美洲原住民中，伊努特人住在美洲北方的寒冷地带。今年另一项研究，探讨美洲其他原住民的去饱和酶，结果发现从北到南各族群中，带有伊努特版去饱和酶的比例，竟然普遍都很高，大部分还超过 80%！连距今 12600 年的蒙大拿古代基因组 Anzick-1 也不例外 [6]。
之前研究推测伊努特版去饱和酶的变异，与富含鱼肉类、缺乏植物的饮食有关，然而这无法解释为什么不论是北、中，南美洲各地的居民，没有人饮食与伊努特人类似，去饱和酶却都带着一样的变异。
由目前案例看来，去饱和酶的确曾在多个族群，独自受到不同演化力量的影响。而究竟涉及哪些因素? 又是如何影响? 根据现有资讯要做出任何结论，恐怕仍嫌太早，只能确认这个多样性可以追溯到与尼安德塔人分家前的基因，其遗传史相当相当复杂。
油怎么吃才健康？取决于遗传变异
目前对去饱和酶基因的演化史，虽然了解仍很有限，不过这个基因的各种变异如何影响生理，科学家倒是已经有了一些心得。
要吃多少油、哪些油，有很多营养方面的研究。比方有人建议，摄取更多多元不饱和脂肪酸对身体好；也有人说少吃动物油，多吃植物油才健康；还有人说 ω−6 和 ω−3 脂肪酸，比例如何分配最适当。但从研究参与脂肪酸代谢的基因，如去饱和酶可以看出，带有不同基因版本的人，适合的饮食模式多半也会有差异。因为每种去饱和酶的作用效果不同，同样的菜单对基因不同的人，效果应该也不会一样，甚至还会产生反效果。
更深入了解人类遗传变异的启示是，理想的个人化饮食，应该根据每个人的遗传差异打造，并不存在一体适用的菜单。另一方面，要设计更好的个人化饮食，势必需要对各种遗传与表现间的关系，有更全面的了解；这也是本文提到这些，看似缺乏实用性的人类遗传学研究，除了学术以外，潜在的应用价值。
文 / 寒波
油脂人生（上）：不可或缺的去饱和酶参考文献：
1. Fumagalli, M., Moltke, I., Grarup, N., Racimo, F., Bjerregaard, P., Jørgensen, M. E., … & Christensen, C. (2015). Greenlandic Inuit show genetic signatures of diet and climate adaptation. Science, 349(6254), 1343-1347.
2. 内建适应北极酷寒的基因？
3. Kothapalli, K. S., Ye, K., Gadgil, M. S., Carlson, S. E., O’Brien, K. O., Zhang, J. Y., … & Joshi, K. S. (2016). Positive selection on a regulatory insertion-deletion polymorphism in FADS2 influences apparent endogenous synthesis of arachidonic acid. Molecular biology and evolution, msw049.
4. Mathieson, I., Lazaridis, I., Rohland, N., Mallick, S., Patterson, N., Roodenberg, S. A., … & Sirak, K. (2015). Genome-wide patterns of selection in 230 ancient Eurasians. Nature, 528(7583), 499-503.
5. Buckley, M. T., Racimo, F., Allentoft, M. E., Jensen, M. K., Jonsson, A., Huang, H., … & Jørgensen, M. E. (2017). Selection in Europeans on fatty acid desaturases associated with dietary changes. Molecular biology and evolution.
6. Amorim, C. E. G., Nunes, K., Meyer, D., Comas, D., Bortolini, M. C., Salzano, F. M., & Hünemeier, T. (2017). Genetic signature of natural selection in first Americans. Proceedings of the National Academy of Sciences, 114(9), 2195-2199.
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