Нетолеранција на лактозу и постојаност лактазе: Да ли можете да пијете млеко?

Укупно 65% људске популације данас има нетолеранција на лактозу (ЛИ): конзумирање животињског млека чини их болеснима, а симптоми укључују грчеве и надувеност. То је типичан образац за већину сисара: они престају да пребацују животињско млеко након што пређу на чврсту храну.

Осталих 35% људске популације може сигурно конзумирати животињско млеко након одвикавања, то јест да га има постојаност лактазе (ЛП), а археолози верују да је то генетска особина која се развила између 7.000 и 9.000 година пре неколико заједница млекара у местима попут северне Европе, источне Африке и севера Индија

Постојаност лактазе, способност да пије млеко као одрасла особа и супротно лактозној интолеранцији, је особина која је настала код људи као резултат директног припитомљавања других сисара. Лактоза је главни угљени хидрат (дисахарид шећер) у животињи млекоукључујући људе, краве, овце, камиле, коњи и пси. У ствари, ако је биће сисар, мајке дају млеко, а мајчино млеко је главни извор енергије за људску дојенчад и све врло младе сисаре.

Сисари не могу нормално прерађивати лактозу у свом уобичајеном стању и зато је природни ензим зван лактаза (или лактаза-флоризин-хидролаз, ЛПХ) присутан у свих сисара по рођењу. Лактаза разграђује угљени хидрат лактозу у употребљиве делове (глукоза и галактоза). Како сисар сазрева и прелази даље од мајчине душице према другим врстама хране (одстрањује се), производња лактазе опада: на крају већина одраслих сисара постаје нетолерантна на лактозу.

Међутим, код око 35% људске популације, овај ензим наставља да делује пре тачке одузимања: људи који имају тај радни ензим као одрасли могу безбедно конзумирати животињско млеко: постојаност лактазе (ЛП) особина. Осталих 65% људске популације је нетолерантно на лактозу и не може пити млеко без штетних ефеката: непребављено лактоза седи у танком цреву и изазива различиту тежину дијареје, грчева, надувености и хроничне терапије надимање.

Иако је тачно да 35% светске популације има особину постојаности лактазе, вероватноћа да ћете је имати зависи у великој мери од географије, од тога где сте живели ви и ваши преци. Ово су процене, засноване на прилично малим величинама узорка.

• Источна и јужна Европа: 15–54% има ензим ЛП
• Централна и Западна Европа: 62–86%
• Британски острва и Скандинавија: 89–96%
• Северна Индија: 63%
• Јужна Индија: 23%
• Источна Азија, Индијанци: ретко
• Африка: пашњак, са највећим процентом повезаним са говеда пасторалисти
• Блиски Исток: закрпљен, са највећим процентом повезан с пашњацима дева

Разлог географске разлике у постојаности лактазе има везе са њеним настанком. Верује се да је ЛП настао због припитомљавања сисара и накнадног уношења даириинг.

Почело је млеко - узгајање говеда, оваца, коза и дева за њихово млеко и млечне производе козе, пре око 10 000 година у данашњој Турској. Сир, редуковани млечни производ лактозе, први пут је изумљен пре око 8000 година, у том истом кварту у западној Азији - прављење сира уклања сирутку богату лактозом. Табела изнад показује да највећи проценат људи који безбедно могу да конзумирају млеко долази са Британских острва и Скандинавије, а не из западне Азије где је измишљено млеко. Учењаци вјерују да је то зато што је способност сигурне конзумације млијека била генетски одабрана предност као одговор на потрошњу млијека, развијена током 2.000–3.000 година.

Генетске студије које су спровели Иувал Итан и његове колеге сугеришу да је европски ген трајности лактазе (назван -13,910 * Т за свој локација гена лактазе код Европљана) појавила се пре око 9000 година, што је последица ширења млека у Европа. -13.910: Т се налази у популацијама широм Европе и Азије, али не свака упорна особа на лактази има ген -13,910 * Т - код афричких пасторалиста ген перзистентности лактазе назива се -14,010 * Ц. Остали недавно идентификовани ЛП гени укључују -22.018: Г> А у Финској; и -13.907: Г и -14.009 у Источној Африци и тако даље: нема сумње о другим, за сада још неидентификованим варијантама гена. Они су, међутим, вероватно настали као последица ослањања на конзумацију млека од стране одраслих.

Хипотеза асимилације калцијума сугерише да би постојаност лактазе могла да појача појаву у Скандинавији јер је у регионима велике географске ширине смањена сунчева светлост не дозвољава довољну синтезу витамина Д кроз кожу, а добијање из животињског млека било би корисна замена за недавне досељенике у регион.

Са друге стране, истраживања ДНК секвенци Афрички сточари пасторалисти указују да се мутација од -14.010 * Ц догодила пре око 7000 година, на месту где недостатак витамина Д сигурно није био проблем.

Скуп теорија лактазе / лактозе тестира већу расправу о доласку пољопривреде у Скандинавију, дебату о две групе људи које су именовали по својим керамичким стиловима, Култура шалице лијака (скраћено ТРБ од свог немачког имена, Трицхеррандбецхер) и културе Питтед Варе (ПВЦ). Опћенито, научници вјерују да су ПВЦ били ловци сакупљачи који су живјели у Скандинавији прије око 5500 година када су пољопривредници ТРБ-а из медитеранског региона мигрирали на сјевер. Дебата се фокусира на то да ли су се две културе спојиле или је ТРБ заменио ПВЦ.

ДНК студије (укључујући присуство гена ЛП) на ПВЦ сахрањивањима у Шведској показују да је ПВЦ култура имала различиту генетску позадину од модерне Скандинавска популација: Модерни Скандинавци имају далеко веће проценте алела Т (74 процента) у поређењу са ПВЦ (5 процената), подржавајући замену ТРБ хипотеза.

Две студије из 2014. (Бретон ет ал. и Мацхолдт и др.) истраживали су алате за постојање лактазе међу јужноафричким холандским ловцима и сакупљачима и пасторалистичким групама, део недавне преиспитивања традиционалних концепата Кхоисана и проширења апликација за наступ на ЛП-у. "Кхоисан" је колективни термин за људе који говоре не-банту језике са сугласницима клика и укључује оба Кхое-а, позната да су били сточари од пре око 2.000 година, а Сан је често описивао као прототипичне (можда чак стереотипни) ловци-сакупљачи. За обе групе се претпоставља да су углавном остале изоловане у праисторији.

Али, присуство алела ЛП, заједно са другим недавно идентификованим доказима, као што су дељени елементи језика Банту-а међу народима Хозана и недавна археолошка открића оваца пасторализам у пећини Леопард у Намибији, сугерирао је научницима да афрички Кхоисан нису изолирани, већ су уместо тога били последица многих миграција људи из других делова Африка. Рад је обухватао свеобухватно проучавање алела ЛП у модерној популацији јужне Африке, потомцима ловаца, сакупљача, говеда и овце пасторалисти и агропасторалисти; открили су да су Кхое (расплодне групе) носили источно афричку верзију ЛП-ала (-14010 * Ц) у средњих фреквенција, што указује да су вероватно делимично потиснуте од пасторалиста из Кеније и Танзанија Алел ЛП је одсутан, или у веома ниским фреквенцијама, међу говорницима Бантуа у Анголи и Јужној Африци и медју ловцима-сакупљачима Сан.

Студије закључују да је бар 2000 година пасторализам донела мала група источњака Афрички мигранти у јужну Африку где су их асимилирали и њихове праксе усвојили локални Кхое групе.

Генетске варијанте које омогућавају (неким) људима да безбедно конзумирају млеко сисара настале су пре око 10 000 година током домаћег процеса. Те варијације омогућиле су популацији гена да прошири свој прехрамбени репертоар и да уврсти више млека у своју исхрану. Тај избор је међу најјачим у људском геному, са снажним утицајем на репродукцију и опстанак човека.

Међутим, под том хипотезом чини се логичним да би популације са већим нивоом зависности од млека (попут номадских сточара) требале да имају веће фреквенције ЛП: али то није увек тачно. Дугорочни сточари у Азији имају прилично ниске фреквенције (Монголи 12 посто; Казахстана 14–30 процената). Самски ловци на јелене имају мању учесталост ЛП-а од остатка шведске популације (40-75 процената наспрам 91 процента). То би могло бити зато што различити сисари имају различиту концентрацију лактозе или може доћи до још увијек неоткривене здравствене прилагодбе млијеку.

Поред тога, неки истраживачи су сугерисали да је ген настао само у време еколошког стреса, када је млеко морало да буде а већи део исхране, а појединцима би могло бити теже преживети штетне ефекте млека околности.

Извори:

• Бретон, Гвенна и др. "Лактази упорности Аллелес откривају дјелимично источно афричко родословље Јужноафричких Кее пасторалиста." Тренутна биологија 24.8 (2014): 852-8. Принт.
• Бургер, Ј. и др. "Апостојање алела повезаног с лактазом у раном неолитику Европљана." Зборник радова Националне академије наука 104.10 (2007): 3736-41. Принт.
• Дунне, Јулие и др. "Прво млеко у Зеленој Сахарској Африци у петом миленијуму пре нове ере." Природа 486.7403 (2012): 390-94. Принт.
• Гербаулт, Пасцале и др. "Еволуција постојаности лактазе: пример конструкције људске нише." Филозофске трансакције Краљевског друштва Б: Биолошке науке 366.1566 (2011): 863-77. Принт.
• Итан, Иувал и др. "Порекло постојања лактазе у Европи." ПЛОС Цомпутатионал Биологи 5.8 (2009): е1000491. Принт.
• Јонес, Бриони Леигх и др. "Разноликост лактазне постојаности у афричким пивачима млека." Хуман Генетицс 134.8 (2015): 917-25. Принт.
• Леонарди, Мицхела и др. "Еволуција лактазе у Европи. Синтеза археолошких и генетских доказа." Интернатионал Даири Јоурнал 22.2 (2012): 88-97. Принт.
• Лиеберт, Анке и др. "Распрострањеност алела постојаности лактазе у свету и сложени ефекти рекомбинације и селекције." Хуман Генетицс 136.11 (2017): 1445-53. Принт.
• Малмстром, Хелена и др. "Висока учесталост нетолеранције на лактозу у претповијесном становништву ловаца и скупљача у сјеверној Европи." БМЦ еволуциона биологија 10.89 (2010). Принт.
• Ранциаро, Алессиа и др. "Генетско порекло упорности лактазе и ширење пасторализма у Африци." Амерички часопис за хуману генетику 94.4 (2014): 496–510. Принт.
• Салкуе, Мелание и др. "Најранији докази за прављење сира у шестом миленијуму пре нове ере у северној Европи." Природа 493.7433 (2013): 522–25. Принт.
• Сегурел, Лауре и Целине Бон. "О еволуцији лактазне постојаности код људи." Годишњи преглед генома и људске генетике 18.1 (2017): 297–319. Принт.