Netolerancija i laktoza na laktozu: možete li piti mlijeko?

Ukupno 65% ljudske populacije danas ima Intolerancija na laktozu (LI): konzumiranje životinjskog mlijeka čini ih bolesnima, a simptomi uključuju grčeve i naduvenost. To je tipičan obrazac za većinu sisavaca: prestaju moći probavljati životinjsko mlijeko nakon što pređu na čvrstu hranu.

Ostalih 35% ljudske populacije može sigurno konzumirati životinjsko mlijeko nakon odvikavanja, to jest da ga ima postojanost laktaze (LP), a arheolozi vjeruju da je to genetska osobina koja se razvila između 7.000 i 9.000 godina prije nekoliko zajednica mlijeka na mjestima poput sjeverne Europe, istočne Afrike i sjeverne Indija.

Postojanost laktaze, sposobnost da pije mlijeko kao odrasla osoba i suprotno laktoznoj intoleranciji, osobina je koja je nastala kod ljudi kao izravna posljedica pripitomljavanja drugih sisavaca. Laktoza je glavni ugljikohidrat (disaharid šećer) u životinji mlijeko, uključujući ljude, krave, ovce, deva, konji i psi. U stvari, ako je biće sisavac, majke daju mlijeko, a majčino mlijeko je glavni izvor energije za ljudsku dojenčad i sve vrlo mlade sisavce.

Sisavci ne mogu normalno prerađivati ​​laktozu u svom uobičajenom stanju i zato je prirodni enzim zvan laktaza (ili laktaza-florizin-hidrolaze, LPH) prisutan u svih sisavaca pri rođenju. Laktaza razgrađuje ugljikohidrate laktoze u korisne dijelove (glukozu i galaktozu). Kako sisavac sazrijeva i prelazi dalje od majčine dušice prema drugim vrstama hrane (odstranjuje ih), proizvodnja laktaze opada: s vremenom većina odraslih sisara postaje netolerantna na laktozu.

Međutim, u oko 35% ljudske populacije, ovaj enzim nastavlja djelovati prošlo od točke oduzimanja: ljudi koji imaju radni enzim kao odrasli mogu sigurno konzumirati životinjsko mlijeko: postojanost laktaze (LP) osobina. Ostalih 65% ljudske populacije ne podnosi laktozu i ne može piti mlijeko bez štetnih učinaka: ne probavljeno laktoza sjedi u tankom crijevu i uzrokuje različitu težinu proljeva, grčeva, natečenosti i kronične bolesti nadutost.

Iako je istina da 35% svjetske populacije ima osobinu postojanosti laktaze, vjerojatnost da ćete je imati uvelike ovisi o zemljopisu, o mjestu gdje ste živjeli vi i vaši preci. To su procjene, temeljene na prilično malim veličinama uzoraka.

• Istočna i južna Europa: 15–54% ima enzim LP
• Srednja i Zapadna Europa: 62–86%
• Britanski otoci i Skandinavija: 89–96%
• Sjeverna Indija: 63%
• Južna Indija: 23%
• Istočna Azija, Indijanci: rijetko
• Afrika: pašnjak, s najvećim postotkom povezanim s goveda stočarske
• Bliski Istok: zakrpljen, s najvećim postotkom povezan s pastoralima deva

Razlog geografske razlike u postojanosti laktaze ima veze s nastankom. Smatra se da je LP nastao zbog pripitomljavanja sisavaca i naknadnog unošenja muža.

Počelo je mliječno uzgoj stoke, ovaca, koza i deva za njihovo mlijeko i mliječne proizvode koza, prije otprilike 10 000 godina u današnjoj Turskoj. Sir, reducirani mliječni proizvod laktoze, prvi put je izumljen prije otprilike 8000 godina, u tom istom kvartu u zapadnoj Aziji, jer se sir odstranjuje sirutka bogata laktozom. Gornja tablica pokazuje da je najveći postotak ljudi koji mogu sigurno konzumirati mlijeko s Britanskih otoka i Skandinavije, a ne iz zapadne Azije gdje je izumljeno mlijeko. Znanstvenici vjeruju da je to zato što je sposobnost sigurne konzumacije mlijeka bila genetski odabrana prednost kao odgovor na konzumaciju mlijeka, razvijena tijekom 2.000–3.000 godina.

Genetske studije koje su proveli Yuval Itan i njegovi kolege sugeriraju da je europski gen perzistentnosti laktaze (nazvan -13,910 * T za njegov Čini se da se mjesto gena laktaze u Europljana pojavilo prije otprilike 9 000 godina, što je posljedica širenja mliječnih proizvoda u Europa. -13.910: T se nalazi u populacijama diljem Europe i Azije, ali ne svaka uporna osoba na laktazi ima gen -13,910 * T - kod afričkih pastoralista gen perzistentnosti laktaze naziva se -14,010 * C. Ostali nedavno identificirani geni LP uključuju -22.018: G> A u Finskoj; i -13.907: G i -14.009 u Istočnoj Africi i tako dalje: nema sumnje u druge, još uvijek neidentificirane varijante gena. Sve su, međutim, vjerojatno nastale kao rezultat oslanjanja na konzumaciju mlijeka od strane odraslih.

Hipoteza asimilacije kalcijuma sugerira da bi postojanost laktaze mogla pojačati pojavu u Skandinaviji jer je u regijama velike geografske širine smanjeno sunčevo svjetlo ne dopušta dovoljnu sintezu vitamina D kroz kožu, a dobivanje iz životinjskog mlijeka bilo bi korisna zamjena za nedavne doseljenike u regija.

S druge strane, istraživanja DNK sekvenci Afrički stočni pastoralisti ukazuju da se mutacija -14.010 * C dogodila prije otprilike 7000 godina, na mjestu gdje nedostatak vitamina D sigurno nije bio problem.

Skup teorija laktaze / laktoze testira veću raspravu o dolasku poljoprivrede u Skandinaviju, raspravu o dvije grupe ljudi koje su imenovali prema svojim keramičkim stilovima, Kultura čaša od lijevka (skraćeno TRB iz njemačkog naziva, Tricherrandbecher) i kulture pitted Ware (PWC). Znanstveno govore, znanstvenici vjeruju da su PWC bili lovci sakupljači koji su živjeli u Skandinaviji prije otprilike 5500 godina kad su poljoprivrednici TRB-a iz mediteranske regije prešli na sjever. Rasprava se koncentrira oko toga jesu li se dvije kulture spojile ili je TRB zamijenio PWC.

DNK studije (uključujući prisustvo gena LP) na PWC ukopima u Švedskoj pokazuju da je PWC kultura imala genetsku pozadinu različitu od one moderne Skandinavska populacija: moderni Skandinavci imaju daleko veći postotak alela T (74 posto) u usporedbi s PWC-om (5 posto), što podržava zamjenu TRB-a hipoteza.

Dvije studije iz 2014. (Breton i sur. i Macholdt i dr.) istraživali su alele postojanosti laktaze među južnoafričkim holandskim lovcima i sakupljačima i pastoralističkim skupinama, dio nedavne preispitivanja tradicionalnih koncepcija Khoisana i proširenja aplikacija za nastup na LP-u. "Khoisan" je skupni pojam za ljude koji govore ne-bantu jezike sa suglasnicima klika i uključuje oba Khoe, poznata da su bili stočari od prije otprilike 2000 godina, a San ih je često opisivao kao prototipično (možda čak stereotipan) lovci-sakupljači. Za obje skupine se pretpostavlja da su uglavnom ostale izolirane u pretpovijesti.

Ali prisutnost alela LP, zajedno s drugim nedavno identificiranim dokazima kao što su zajednički elementi jezika Bantua među ljudima Hozana i nedavna arheološka otkrića ovaca pastoralizam u špilji Leopard u Namibiji, sugerirao je znanstvenicima da afrički Khoisan nisu izolirani, već da su porijeklom iz višestrukih migracija ljudi iz drugih dijelova Afrika. Rad je uključivao sveobuhvatno proučavanje alela LP u modernoj populaciji južne Afrike, potomcima lovaca, sakupljača, stoka i ovca pastoralisti i agropastoralisti; otkrili su da Khoe (rasplodne skupine) nose istočnoafričku verziju LP-ala (-14010 * C) u srednje frekvencije, što ukazuje na to da su vjerojatno dijelom potjecali od pastoralista iz Kenije i Kenije Tanzanija. Alel LP nedostaje ili je u vrlo niskim frekvencijama među govornicima Bantua u Angoli i Južnoj Africi i među lovcima-sakupljačima San.

Studije zaključuju da je bar 2000 godina pastoralizam donijela mala skupina istočnjaka Afrički migranti u južnu Afriku, gdje su ih asimilirali i njihove prakse usvojili lokalni Khoe skupina.

Genetske varijante koje omogućavaju (nekim) ljudima da konzumiraju mlijeko sisavaca nastale su prije otprilike 10 000 godina dok se odvijao domaći proces. Te su varijacije omogućile populaciji s genom da proširi svoj prehrambeni repertoar i da u svoju hranu uključi više mlijeka. Taj je odabir jedan od najjačih u ljudskom genomu, s snažnim utjecajem na reprodukciju i opstanak čovjeka.

Međutim, pod tom bi se hipotezom činilo logično da bi populacije s višom razinom ovisnosti o mlijeku (poput nomadskih stočara) trebale imati veću frekvenciju LP-a: ali to nije uvijek točno. Dugoročni pastiri u Aziji imaju prilično nisku frekvenciju (Mongoli 12 posto; Kazahstana 14–30 posto). Samski lovci na jelene imaju manju učestalost LP-a od ostatka švedske populacije (40-75 posto nasuprot 91 posto). To može biti zbog toga što različiti sisavci imaju različitu koncentraciju laktoze ili je možda došlo do još neotkrivene zdravstvene prilagodbe mlijeku.

Osim toga, neki istraživači sugeriraju da je gen nastao samo u vrijeme ekološkog stresa, kada je mlijeko trebalo biti veći dio prehrane, a pojedincima bi moglo biti teže preživjeti loše posljedice mlijeka ispod tih okolnosti.

izvori:

• Breton, Gwenna i sur. "Laktazna postojanost Alleles otkriva djelomičnu istočnoafričku rodovinu južnoafričkih Khoe pastoralista." Trenutna biologija 24.8 (2014): 852-8. Ispis.
• Burger, J. i sur. „Apostojanje alela povezanog s laktazom u ranom neolitiku Europljana." Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti 104.10 (2007): 3736-41. Ispis.
• Dunne, Julie i sur. "Prvo mlijeko u zelenoj saharskoj Africi u petom tisućljeću prije Krista." Priroda 486.7403 (2012): 390-94. Ispis.
• Gerbault, Pascale i sur. "Evolucija postojanosti laktaze: primjer konstrukcije ljudske niše." Filozofske transakcije Kraljevskog društva B: Biološke znanosti 366.1566 (2011): 863-77. Ispis.
• Itan, Yuval i sur. "Porijeklo laktazne upornosti u Europi." PLOS Računarska biologija 5.8 (2009): e1000491. Ispis.
• Jones, Bryony Leigh i sur. "Raznolikost laktaze u afričkim mliječnim napicima." Ljudska genetika 134.8 (2015): 917-25. Ispis.
• Leonardi, Michela i sur. "Evolucija laktazne postojanosti u Europi. Sinteza arheoloških i genetskih dokaza." International Dairy Journal 22.2 (2012): 88-97. Ispis.
• Liebert, Anke i sur. "Rasprostranjenost alela postojanosti laktaze u svijetu i složeni efekti rekombinacije i odabira." Ljudska genetika 136.11 (2017): 1445-53. Ispis.
• Malmström, Helena i sur. "Visoka učestalost netolerancije na laktozu u pretpovijesnom stanovništvu lovaca i skupljača u sjevernoj Europi." BMC evolucijska biologija 10.89 (2010). Ispis.
• Ranciaro, Alessia i sur. "Genetsko podrijetlo laktazne postojanosti i širenje pastoralizma u Africi." Američki časopis za humanu genetiku 94.4 (2014): 496–510. Ispis.
• Salque, Mélanie i sur. "Najraniji dokazi o izradi sira u šestom tisućljeću prije Krista u sjevernoj Europi." Priroda 493.7433 (2013): 522–25. Ispis.
• Ségurel, Laure i Céline Bon. "O evoluciji laktazne postojanosti u ljudi." Godišnji pregled genoma i ljudske genetike 18.1 (2017): 297–319. Ispis.