Chương 8 — Vitamin và tiến hóa¶
Chúng ta đã quen nghĩ về con người như loài cao nhất trong tất cả các loài sinh vật sống. Theo một nghĩa nào đó, đúng là như vậy: con người đã giành được quyền kiểm soát hữu hiệu phần lớn trái đất, và thậm chí đã bắt đầu mở rộng địa hạt của mình ra xa tới tận mặt trăng và sao Hỏa. Nhưng về các khả năng sinh hóa, con người lại thua kém nhiều sinh vật khác, kể cả những sinh vật đơn bào như vi khuẩn, nấm men và nấm mốc.
Chẳng hạn, nấm mốc bánh mì đỏ (Neurospora) có thể thực hiện trong các tế bào của nó vô số phản ứng hóa học mà con người không thể thực hiện được. Nấm mốc bánh mì đỏ có thể sống trên một môi trường rất đơn giản, gồm nước, các muối vô cơ, một nguồn nitơ vô cơ như amoni nitrat, một nguồn cacbon thích hợp như sucrose, và một loại vitamin duy nhất là biotin. Tất cả các chất khác mà nấm mốc bánh mì đỏ cần đều được chính nó tổng hợp, nhờ các cơ chế sinh hóa nội tại. Nấm mốc bánh mì đỏ không cần có bất kỳ axit amin nào trong chế độ ăn của nó, bởi vì nó có khả năng tổng hợp tất cả các axit amin, và cũng tổng hợp được tất cả các vitamin ngoại trừ biotin.
Nấm mốc bánh mì đỏ có được sự sống còn của mình, qua hàng trăm triệu năm, là nhờ những khả năng sinh hóa to lớn ấy. Nếu, giống như con người, nó không thể tổng hợp được các axit amin và vitamin khác nhau, thì nó đã không sống sót, bởi nó không thể giải quyết được bài toán tìm kiếm một chế độ ăn đầy đủ.
Thỉnh thoảng, một gen trong nấm mốc bánh mì đỏ lại trải qua một đột biến, khiến tế bào mất khả năng sản xuất một trong các axit amin hoặc các chất giống vitamin thiết yếu cho sự sống của nó. Bào tử đột biến này làm phát sinh một chủng nấm mốc bánh mì đỏ bị thiếu hụt, mà chỉ có thể giữ được sức khỏe khi có thêm vào chế độ ăn một thứ đủ bù cho dạng nguyên thủy của loại nấm mốc. Các nhà khoa học G. W. Beadle và E. L. Tatum đã tiến hành những nghiên cứu sâu rộng về các chủng nấm mốc bánh mì đỏ đột biến, khi họ làm việc tại Đại học Stanford, bắt đầu vào khoảng năm 1938. Họ đã có thể giữ cho các chủng đột biến sống được trong phòng thí nghiệm bằng cách cung cấp cho mỗi chủng thức ăn bổ sung mà nó cần để có sức khỏe tốt, thể hiện qua một tốc độ tăng trưởng bình thường.
Ở Chương 7 đã có nhắc rằng chất thiamin (vitamin B₁) là cần thiết cho con người để giúp họ khỏi chết vì bệnh tê phù (beriberi), và rằng gà được cho ăn một chế độ không chứa loại thức ăn này cũng chết vì một bệnh thần kinh giống bệnh tê phù. Thực ra, người ta đã phát hiện ra rằng thiamin là cần thiết như một loại thức ăn thiết yếu cho tất cả các loài động vật khác đã được nghiên cứu, bao gồm bồ câu nhà, chuột cống thí nghiệm, chuột lang, lợn, bò, mèo nhà và khỉ. Chúng ta có thể phỏng đoán rằng nhu cầu của tất cả các loài động vật này đối với thiamin như một thức ăn thiết yếu — thứ mà chúng phải ăn vào để không phát triển một bệnh giống bệnh tê phù ở con người — đã xuất phát từ một sự kiện diễn ra cách đây hơn năm trăm triệu năm.
Hãy xét cái thời đại, vào buổi đầu lịch sử sự sống trên trái đất, khi các loài động vật sơ khai — từ đó tiến hóa thành chim và thú ngày nay — quần cư trên một phần của trái đất. Ta giả định rằng những con vật của loài này tự nuôi sống mình bằng cách ăn thực vật, có thể kèm theo các loại thức ăn khác. Mọi loài thực vật đều chứa thiamin. Theo đó, các con vật sẽ có trong cơ thể chúng lượng thiamin mà chúng đã ăn vào cùng với thức ăn, cũng như lượng thiamin do chính chúng tổng hợp bằng cơ chế tổng hợp của mình. Giờ hãy giả định rằng một con vật đột biến xuất hiện trong quần thể, một con vật mà, do tác động của một tia vũ trụ lên một gen hoặc do tác động của một tác nhân gây đột biến nào đó khác, đã mất đi bộ máy sinh hóa vốn vẫn cho phép các thành viên khác của loài chế tạo thiamin từ các chất khác. Lượng thiamin có được từ việc ăn thức ăn sẽ đủ để giữ cho con vật đột biến được nuôi dưỡng tốt, về cơ bản cũng tốt như những con vật không đột biến. Con vật đột biến sẽ có một lợi thế so với những con vật không đột biến, ở chỗ nó được giải phóng khỏi gánh nặng của bộ máy chế tạo thiamin cho riêng mình. Nhờ vậy, con vật đột biến sẽ có khả năng sinh ra nhiều con cái hơn những con vật khác trong quần thể. Bằng cách sinh sản, con vật đột biến sẽ truyền gen đột biến có lợi của mình cho một số con cái, và chúng cũng sẽ có nhiều con cái hơn mức trung bình. Cứ như vậy, theo thời gian, lợi thế này — lợi thế của việc không phải làm công việc chế tạo thiamin hay mang trong mình bộ máy cho việc chế tạo ấy — có thể cho phép dạng đột biến thay thế dạng nguyên thủy.
Xin tóm lại: Nhiều loại phân tử khác nhau phải hiện diện trong cơ thể một con vật để con vật đó có sức khỏe tốt. Một số phân tử này có thể được chính con vật tổng hợp; những phân tử khác phải được ăn vào như thức ăn. Nếu một chất có sẵn dưới dạng thức ăn, thì việc loài vật trút bỏ gánh nặng của bộ máy tổng hợp chất đó là điều có lợi. Người ta tin rằng, qua hàng nghìn năm, tổ tiên của con người, hết lần này đến lần khác, nhờ sự sẵn có của một số chất nhất định dưới dạng thức ăn — bao gồm các axit amin thiết yếu và các vitamin — đã đơn giản hóa được đời sống sinh hóa của chính mình bằng cách rũ bỏ bộ máy mà tổ tiên họ từng cần để tổng hợp các chất này. Những quá trình tiến hóa kiểu này dần dần, qua hàng triệu năm, đã dẫn đến sự xuất hiện của những loài mới, trong đó có con người.
Một số thí nghiệm lý thú liên quan đến sự cạnh tranh giữa các chủng sinh vật cần một chất nhất định làm thức ăn và những chủng không cần chất đó, bởi chúng có khả năng tự tổng hợp chất ấy. Các thí nghiệm này được tiến hành tại Đại học California, Los Angeles, bởi Zamenhof và Eichhorn, hai người đã công bố các phát hiện của mình vào năm 1967. Họ nghiên cứu một loại vi khuẩn, Bacillus subtilis, bằng cách so sánh một chủng có khả năng chế tạo axit amin tryptophan với một chủng đột biến đã mất khả năng chế tạo nó. Nếu đem số lượng tế bào như nhau của hai chủng đặt vào một môi trường không chứa tryptophan, thì chủng có thể chế tạo tryptophan sống sót, trong khi chủng kia chết hết. Tuy nhiên, nếu một số tế bào của hai chủng được đặt chung vào một môi trường chứa nguồn cung tryptophan dồi dào, thì cán cân lại đảo ngược. Chủng đột biến, vốn đã mất khả năng chế tạo axit amin, sống sót; còn chủng nguyên thủy, vốn có khả năng chế tạo axit amin, lại chết hết. Hai chủng vi khuẩn này chỉ khác nhau ở một đột biến duy nhất, đó là việc mất khả năng chế tạo tryptophan. Vì vậy chúng ta đi đến kết luận rằng gánh nặng của việc vận hành bộ máy tổng hợp tryptophan là bất lợi cho chủng sở hữu khả năng này, và đã cản trở nó, trong cuộc cạnh tranh với chủng đột biến, đến mức khiến nó thất bại trong cuộc cạnh tranh ấy. Số thế hệ (số lần phân chia tế bào) cần thiết để chiếm ưu thế trong loạt thí nghiệm này (bắt đầu với số lượng tế bào bằng nhau, cho đến khi số tế bào của chủng chiến thắng đông gấp một triệu lần) là khoảng năm mươi, tương ứng chỉ với khoảng một nghìn năm trăm năm đối với con người (ba mươi năm mỗi thế hệ).
Chúng ta có thể nói rằng Zamenhof và Eichhorn đã thực hiện một thí nghiệm quy mô nhỏ về quá trình tiến hóa của các loài. Thí nghiệm này, cùng vài thí nghiệm khác mà họ cũng đã thực hiện, cho thấy rằng việc thoát khỏi bộ máy nội tại để tổng hợp một chất thiết yếu có thể là điều có lợi, nếu thay vào đó chất thiết yếu ấy có thể thu được như một thức ăn từ môi trường xung quanh.
Hầu hết các vitamin mà con người cần để có sức khỏe tốt cũng được các loài động vật khác cần đến. Vitamin A là một chất dinh dưỡng thiết yếu cho tất cả các loài có xương sống, phục vụ thị giác, duy trì mô da và sự phát triển bình thường của xương. Riboflavin (vitamin B₂), axit pantothenic, pyridoxin (vitamin B₆), axit nicotinic (niacin) và cyanocobalamin (vitamin B₁₂) đều cần thiết cho sức khỏe tốt của bò, lợn, chuột cống, gà và các động vật khác. Có khả năng việc mất đi năng lực tổng hợp các chất thiết yếu này, cũng như việc mất khả năng tổng hợp thiamin, đã diễn ra khá sớm trong lịch sử đời sống động vật trên trái đất, khi những động vật nguyên thủy bắt đầu sống chủ yếu nhờ thực vật, vốn chứa nguồn cung các chất dinh dưỡng này.
Irwin Stone đã chỉ ra vào năm 1965 rằng, trong khi hầu hết các loài động vật có thể tổng hợp axit ascorbic, thì con người và các loài linh trưởng khác đã được thử nghiệm — bao gồm khỉ rhesus, khỉ đuôi dài Đài Loan, và khỉ đuôi vòng hay khỉ mũ nâu — lại không thể tổng hợp được chất này và cần đến nó như một vitamin bổ sung. Ông kết luận rằng việc mất khả năng tổng hợp axit ascorbic có lẽ đã xảy ra ở tổ tiên chung của các loài linh trưởng. Một ước tính sơ bộ về thời điểm xảy ra sự thay đổi do đột biến này là cách đây hai mươi lăm triệu năm (Zuckerkandl và Pauling, 1962).
Chuột lang và một loài dơi ăn quả ở Ấn Độ là những loài thú duy nhất khác được biết là cần axit ascorbic như một vitamin. Chim chào mào đít đỏ và một số loài chim Ấn Độ khác (thuộc bộ Sẻ — Passeriformes) cũng cần axit ascorbic. Đại đa số các loài thú, chim, lưỡng cư và bò sát đều có khả năng tổng hợp chất này trong các mô của chúng, thường là ở gan hoặc thận. Việc mất khả năng này ở chuột lang, dơi ăn quả, chim chào mào đít đỏ và các loài chim bộ Sẻ khác có lẽ là kết quả của những đột biến độc lập trong các quần thể của những loài động vật này sống trong một môi trường cung cấp nguồn axit ascorbic dồi dào trong các thức ăn sẵn có.
Ta có thể tự hỏi vì sao axit ascorbic lại không được cần đến như một vitamin trong thức ăn của bò, lợn, ngựa, chuột cống, gà và nhiều loài động vật khác vốn cần đến các vitamin khác mà con người cần. Axit ascorbic có mặt trong cây xanh, cùng với những vitamin khác này. Khi cây xanh trở thành chế độ ăn thường xuyên của tổ tiên chung của con người và các loài thú khác, cách đây hàng trăm triệu năm, tại sao tổ tiên ấy lại không trải qua đột biến loại bỏ cơ chế tổng hợp axit ascorbic, giống như các cơ chế tổng hợp thiamin, axit pantothenic, pyridoxin và các vitamin khác?
Tôi nghĩ câu trả lời là, để có sức khỏe tối ưu thì cần nhiều axit ascorbic hơn lượng có thể được cung cấp, trong những điều kiện thông thường, bởi các loại cây xanh thường có sẵn. Một phần lượng dôi ra này được động vật cần đến bởi vì axit ascorbic là cần thiết cho việc tổng hợp collagen, như sẽ được giải thích ở Chương 9. Protein này có mặt với lượng lớn trong cơ thể động vật nhưng không có trong thực vật.
Hãy xét tổ tiên chung của các loài linh trưởng, vào thời điểm cách đây khoảng hai mươi lăm triệu năm. Con vật này và các tổ tiên của nó, trong suốt hàng trăm triệu năm, đã liên tục tổng hợp axit ascorbic từ glucose trong thức ăn mà chúng ăn vào. Hãy giả định rằng một quần thể của loài động vật này đang sống, vào thời điểm ấy, ở một vùng cung cấp nguồn thức ăn dồi dào với hàm lượng axit ascorbic lớn bất thường, cho phép các con vật thu được từ chế độ ăn của chúng xấp xỉ lượng axit ascorbic cần thiết cho sức khỏe tối ưu. Một tia vũ trụ hay một tác nhân gây đột biến nào đó khác khi ấy đã gây ra một đột biến, khiến cho enzyme trong gan vốn xúc tác sự chuyển hóa L-gulonolactone thành axit ascorbic không còn hiện diện trong gan nữa. Một số hậu duệ của con vật đột biến này sẽ thừa hưởng việc mất khả năng tổng hợp axit ascorbic. Trong môi trường cung cấp nguồn axit ascorbic dồi dào, những con vật đột biến này sẽ có một lợi thế so với những con vật sản xuất axit ascorbic, ở chỗ những con đột biến đã được giải thoát khỏi gánh nặng xây dựng và vận hành bộ máy sản xuất axit ascorbic. Trong những điều kiện như vậy, dạng đột biến sẽ dần dần thay thế chủng có trước.
Một đột biến làm mất khả năng tổng hợp một enzyme xảy ra thường xuyên. Đột biến như vậy chỉ đòi hỏi gen bị hư hại theo cách nào đó hoặc bị xóa đi. (Đột biến ngược lại, dẫn đến khả năng sản xuất enzyme, là khó khăn, và chỉ xảy ra cực kỳ hiếm hoi.) Một khi khả năng tổng hợp axit ascorbic đã bị mất ở một loài động vật, thì loài đó, để tồn tại, phải phụ thuộc vào sự sẵn có của axit ascorbic như một thức ăn.
Sự thật rằng hầu hết các loài động vật đã không đánh mất khả năng tự chế tạo axit ascorbic cho thấy nguồn axit ascorbic nhìn chung có sẵn trong thức ăn là không đủ để cung cấp lượng tối ưu của chất này. Chỉ trong một môi trường khác thường, nơi thức ăn sẵn có cung cấp lượng axit ascorbic lớn bất thường, thì hoàn cảnh mới cho phép một loài động vật từ bỏ năng lực tự tổng hợp chất quan trọng này. Những hoàn cảnh khác thường ấy đã xảy ra đối với tổ tiên của con người và các loài linh trưởng khác, đối với chuột lang, đối với loài dơi ăn quả Ấn Độ, và đối với tổ tiên của chim chào mào đít đỏ cùng một số loài chim bộ Sẻ khác, nhưng chúng đã không xảy ra, qua hàng trăm triệu năm tiến hóa, đối với tổ tiên của hầu hết các loài động vật khác. Như vậy, việc xem xét các quá trình tiến hóa, như đã trình bày trong phân tích trên, cho thấy rằng các thức ăn thông thường sẵn có rất có thể cung cấp gần đủ lượng tối ưu của thiamin, riboflavin, niacin, vitamin A và các vitamin khác vốn được tất cả các loài thú cần đến như những chất dinh dưỡng thiết yếu, nhưng lại thiếu hụt axit ascorbic. Đối với loại thức ăn này — thiết yếu cho con người nhưng được nhiều loài động vật khác tự tổng hợp — thì tốc độ nạp vào tối ưu được cho thấy là lớn hơn tốc độ gắn với việc ăn chế độ ăn thông thường sẵn có.
Như vậy, trong khi việc mất năng lực tổng hợp vitamin C đã đem lại một lợi thế tiến hóa nào đó cho các loài linh trưởng và các dòng dõi khác, thì việc xóa bỏ về mặt di truyền này cũng phơi chúng ra trước một số rủi ro. Bác sĩ Claus W. Jungeblut, một người tiên phong ngay từ thập niên 1930 trong việc dùng vitamin C để điều trị bệnh nhiễm trùng, đã đưa ra một lập luận lý thú, mới lạ đối với tôi, trong một bức thư gửi cho tôi ngày 10 tháng 2 năm 1971:
”… Người ta thậm chí có thể đi xa thêm một bước nữa ở đây bằng cách tự hỏi tại sao chuột lang, trong tất cả các động vật thí nghiệm thông dụng, lại chia sẻ với con người một số đặc điểm sinh lý nhất định, bao gồm tính dễ mắc không chỉ bệnh scorbut mà còn cả sốc phản vệ, nhiễm độc bạch hầu, lao phổi, một nhiễm trùng virus hướng thần kinh giống bại liệt, và sau cùng nhưng không kém phần quan trọng, một dạng bệnh bạch cầu do virus không thể phân biệt được với dạng tương ứng ở người. Không có loài động vật thí nghiệm nào tự tổng hợp được vitamin C (thỏ, chuột nhắt, chuột cống, chuột đồng vàng, v.v.) đáp ứng một cách thuận chiều với lời gọi này.”
Tôi đã kiểm tra lượng của các vitamin khác nhau có trong 110 loại thức ăn thực vật tự nhiên, ăn sống, theo các bảng số liệu trong sổ tay về chuyển hóa do Liên đoàn các Hội Sinh học Thực nghiệm Hoa Kỳ (Federation of American Societies for Experimental Biology) công bố (Altman và Dittmer, 1968). Khi tính lượng vitamin tương ứng với lượng thức ăn của một ngày cho một người trưởng thành (lượng cung cấp 2.500 kilocalo [kcal] năng lượng), người ta thấy rằng đối với hầu hết các vitamin, lượng này gấp khoảng ba lần nhu cầu khuyến nghị hằng ngày của Hội đồng Thực phẩm và Dinh dưỡng (Food and Nutrition Board). Tuy nhiên, đối với axit ascorbic, lượng trung bình trong khẩu phần hằng ngày của 110 loại thức ăn thực vật là 2,3 gam (g), gấp khoảng bốn mươi lần lượng được khuyến nghị làm nhu cầu hằng ngày cho một người có nhu cầu năng lượng 2.500 kcal mỗi ngày (xem bảng ở trang đối diện).
Gần như chắc chắn rằng một số đột biến có hiệu lực về mặt tiến hóa đã xảy ra ở con người và các loài tiền thân trực tiếp của họ khá gần đây (trong vòng vài triệu năm qua), khiến cho sự sống có thể tiếp tục với một lượng axit ascorbic nạp vào ít hơn lượng do các thức ăn thực vật ăn sống có hàm lượng axit ascorbic cao cung cấp. Những đột biến này có thể liên quan đến việc tăng khả năng của các ống thận trong việc bơm axit ascorbic trở lại máu từ dịch lọc cầu thận (nước tiểu loãng, được cô đặc lại khi đi qua các ống thận), và việc tăng khả năng của một số tế bào nhất định trong việc rút axit ascorbic ra khỏi huyết tương. Người ta đã phát hiện ra rằng các tuyến thượng thận được cung cấp dồi dào axit ascorbic, rút chất này ra khỏi máu và sử dụng nó trong việc tổng hợp adrenalin — chất huy động cơ thể tối quan trọng để đáp ứng với căng thẳng; nguồn axit ascorbic trong các tuyến thượng thận có thể được trả lại cho phần còn lại của cơ thể bằng cách quay về dòng máu khi nguồn cung từ dinh dưỡng xuống thấp. Tuy nhiên, theo những nguyên tắc chung, ta có thể kết luận rằng các cơ chế này đòi hỏi năng lượng và là một gánh nặng đối với cơ thể. Tốc độ nạp axit ascorbic tối ưu vẫn có thể nằm trong khoảng đã nêu ở trên, 2,3 g mỗi ngày trở lên, hoặc cũng có thể thấp hơn đôi chút; và, dĩ nhiên, luôn có yếu tố cá thể sinh hóa, được bàn đến ở Chương 10.
Bảng (trang 61): Hàm lượng (mg) các chất tan trong nước của 110 loại thức ăn thực vật tự nhiên, ăn sống (quy về lượng cung cấp 2.500 kcal năng lượng thức ăn).
| Thiamin | Riboflavin | Axit nicotinic | Axit ascorbic | |
|---|---|---|---|---|
| Các loại hạt và ngũ cốc (11) | 3,2 | 1,5 | 27 | |
| Trái cây, ít C (21) | 1,9 | 2,0 | 19 | 600 |
| Đậu các loại (15) | 7,5 | 4,7 | 34 | 1000 |
| Quả mọng, ít C (8) | 1,7 | 2,0 | 15 | 1200 |
| Rau, ít C (25) | 5,0 | 5,9 | 39 | 1200 |
| Trung bình cho 110 loại thức ăn | 5,0 | 5,4 | 41 | 2300 |
| Thức ăn C trung bình (16) | 7,8 | 9,8 | 77 | 3400 |
| Cải xoăn lá (Collards) | 10,8 | 17 | 92 | 5000 |
| Hẹ tây (Chives) | 7,1 | 11,6 | 45 | 5000 |
| Bắp cải | 6,2 | 5,0 | 32 | 5100 |
| Bắp cải Brussels | 5,6 | 8,9 | 50 | 5700 |
| Súp lơ trắng | 10,0 | 9,3 | 65 | 7200 |
| Cải bẹ xanh (Mustard greens) | 8,9 | 18 | 65 | 7800 |
| Cải xoăn (Kale) | . | . | . | 8200 |
| Súp lơ xanh (nhánh) | 7,8 | 18 | 70 | 8800 |
| Phúc bồn tử đen (Black currants) | 2,3 | 2,3 | 14 | 9300 |
| Mùi tây (Parsley) | 6,8 | 15 | 68 | 9800 |
| Ớt đỏ cay | 3,8 | 7,7 | 112 | 14200 |
| Ớt chuông xanh ngọt | 9,1 | 9,1 | 57 | 14600 |
| Ớt xanh cay | 6,1 | 4,1 | 115 | 15900 |
| Ớt chuông đỏ ngọt | 6,5 | 6,5 | 40 | 16500 |
Các loại hạt và ngũ cốc: hạnh nhân, hạt phỉ, hạt macadamia, đậu phộng, lúa mạch, gạo lứt, gạo nguyên cám, hạt vừng, hạt hướng dương, gạo hoang (wild rice), lúa mì.
Trái cây (ít vitamin C, dưới 2500 mg): táo, mơ, bơ, chuối, anh đào (chua đỏ, ngọt), dừa, chà là, sung, bưởi chùm, nho, quất, xoài, xuân đào, đào, lê, dứa, mận, táo dại (crabapple), dưa lê vàng (honeydew), dưa hấu.
Đậu các loại: đậu tằm (hạt non, hạt già), đậu đũa (hạt non, hạt già), đậu lima (hạt non, hạt già), đậu xanh (hạt, giá), đậu Hà Lan (vỏ ăn được, hạt xanh già), đậu cô ve (xanh, vàng), đậu nành (hạt non, hạt già, giá).
Quả mọng (ít C, dưới 2500 mg): mâm xôi đen (blackberry), việt quất (blueberry), nam việt quất (cranberry), mâm xôi Logan (loganberry), mâm xôi (raspberry), phúc bồn tử (currant), lý gai (gooseberry), quýt.
Rau (ít C, dưới 2500 mg): măng tre, củ dền, cà rốt, củ cần tây (celeriac), cần tây, ngô, dưa chuột, rau bồ công anh, cà tím, tép tỏi, cải ngựa (horseradish), xà lách, đậu bắp, hành (non, già), củ cải vàng (parsnip), khoai tây, bí ngô, đại hoàng (rhubarb), củ cải Thụy Điển (rutabaga), bí (mùa hè, mùa đông), khoai lang, cà chua xanh, khoai mỡ (yam).
Thức ăn C trung bình (2500–4900 mg): atisô, măng tây, lá củ dền, dưa vàng (cantaloupe), rau diếp xoăn (chicory greens), cải thảo, thì là (fennel), chanh vàng, chanh xanh, cam, củ cải đỏ (radish), rau bina, bí ngòi (zucchini), dâu tây, cải cầu vồng (swiss chard), cà chua chín.
Thật không phải vô lý khi nghĩ rằng qua hàng triệu năm vừa qua, cơ thể con người đã điều chỉnh phần nào theo loại thức ăn sẵn có và được ăn vào, sao cho lượng các chất dinh dưỡng khác nhau trong thức ăn có thể là một chỉ dấu về lượng nạp tối ưu của các chất dinh dưỡng này. Trong vài năm qua, các nhà cổ sinh vật học, nhân chủng học và các nhà khoa học khác đã thu thập được một lượng lớn thông tin về các loại thức ăn mà con người nguyên thủy đã ăn trong khoảng thời gian từ bốn mươi nghìn năm trước cho đến khi nông nghiệp phát triển cách đây mười nghìn năm. Người ta cũng đã tiến hành các nghiên cứu về một số ít xã hội săn bắt hái lượm còn tồn tại đến gần đây hoặc đến tận thời nay. Một bài tổng quan về chủ đề dinh dưỡng thời kỳ đồ đá cũ đã được công bố năm 1985 bởi bác sĩ S. Boyd Eaton và bác sĩ Melvin Konner thuộc Trường Y và Khoa Nhân học của Đại học Emory, Atlanta, Georgia. Bài báo này đã cung cấp phần lớn cơ sở cho các đoạn tiếp theo.
Năm triệu năm trước, trái cây và các thức ăn thực vật khác là những thành phần chính trong chế độ ăn của các loài linh trưởng. Vào khoảng thời gian ấy, các dòng dõi dẫn đến con người và vượn ngày nay đã tách ra. Tổ tiên của con người bắt đầu ăn ngày càng nhiều thịt hơn. Người hiện đại (Homo sapiens) phát triển cách đây khoảng bốn mươi lăm nghìn năm. Chế độ ăn của họ gồm khoảng 50 phần trăm thức ăn thực vật và 50 phần trăm thịt, bao gồm cá, động vật có vỏ, động vật nhỏ và động vật lớn.
Khi nông nghiệp phát triển, cách đây khoảng mười nghìn năm — điều này làm tăng mạnh việc dùng ngũ cốc làm thức ăn — thì lượng rau quả trong chế độ ăn trở nên lớn tới mức 90 phần trăm, với một sự sụt giảm mạnh về lượng thịt. Người châu Âu ba mươi nghìn năm trước, với lượng thịt ăn vào cao, cao hơn khoảng 6 inch so với con cháu của họ sau khi nông nghiệp phát triển. Eaton và Konner cho biết rằng “Cùng một mô hình đã lặp lại sau này ở Tân Thế giới: người Paleo-Indian là những thợ săn thú lớn cách đây 10.000 năm, nhưng con cháu của họ, trong giai đoạn ngay trước khi tiếp xúc với người châu Âu, đã thực hành sản xuất lương thực thâm canh, ăn ít thịt, thấp hơn đáng kể, và có những biểu hiện trên bộ xương của tình trạng dinh dưỡng dưới mức tối ưu, dường như phản ánh cả tác động trực tiếp của thiếu hụt protein-calo lẫn sự tương tác cộng hưởng giữa suy dinh dưỡng và nhiễm trùng. Kể từ Cách mạng Công nghiệp, hàm lượng protein động vật trong chế độ ăn của phương Tây đã trở nên gần đủ hơn, như được chỉ ra bởi chiều cao trung bình tăng lên: nay chúng ta đã gần cao bằng những người hiện đại về mặt sinh học đầu tiên. Tuy nhiên, chế độ ăn của chúng ta vẫn khác biệt rõ rệt so với của họ, và những khác biệt này nằm ở cốt lõi của thứ đã được gọi là ‘sự suy dinh dưỡng của xã hội sung túc’.”
Eaton và Konner chỉ ra rằng chất lượng thịt hiện đại khác với thịt thời kỳ đồ đá cũ. Các động vật đã được thuần hóa béo hơn các động vật hoang dã. Thịt ngày nay thường chứa 25 đến 30 phần trăm mỡ, trong khi thịt thú săn chỉ chứa khoảng 4 phần trăm mỡ. Các thức ăn thực vật cũng khác. Những người săn bắt hái lượm ăn rễ cây, các loại đậu, các loại hạt, củ, trái cây, hoa và nhựa cây ăn được, nhưng chỉ ăn một lượng nhỏ ngũ cốc như lúa mì, yến mạch và gạo — những thứ chiếm một phần lớn trong chế độ ăn hiện đại của chúng ta.
Eaton và Konner chỉ ra rằng chế độ ăn của thời kỳ đồ đá cũ muộn so với chế độ ăn trung bình hiện nay của người Mỹ có những điểm như sau: nhiều protein hơn, ít mỡ hơn; cùng lượng carbohydrate (nhưng nhiều tinh bột hơn, ít sucrose hơn); cùng lượng cholesterol (khoảng 600 miligam [mg] mỗi ngày); nhiều chất xơ hơn (36 g so với 20 g mỗi ngày); ít natri hơn nhiều; nhiều kali hơn và nhiều canxi hơn; nhiều vitamin C hơn rất nhiều (400 mg mỗi ngày so với 88 mg mỗi ngày). Họ kết luận rằng “Chế độ ăn của tổ tiên xa xưa của chúng ta có thể là một tiêu chuẩn tham chiếu cho dinh dưỡng con người hiện đại và là một mô hình để phòng vệ trước một số ‘bệnh của nền văn minh’.”