Laktozės netoleravimas ir laktazės patvarumas: ar galite gerti pieną?

Iš viso šiais laikais 65% žmonių gyvena laktozės netoleravimas (LI): gerdamas gyvulių pieną jie suserga, pasireikšdami simptomais, įskaitant mėšlungį ir pilvo pūtimą. Tai yra tipiška daugumos žinduolių schema: jie nebegali virškinti gyvulių pieno, kai pereina į kietą maistą.

Kiti 35% žmonių populiacijos gali saugiai vartoti gyvulių pieną po atjunkymo, tai yra, jie turi laktazės patvarumas (LP), ir archeologai mano, kad tai yra genetinis bruožas, susiformavęs 7000–9000 metų tarp kelių pienininkų bendruomenių tokiose vietose kaip Šiaurės Europa, rytinė Afrika ir šiaurė Indija.

Laktazės patvarumas, gebėjimas gerti pieną suaugusiam ir priešingas laktozės netoleravimui yra bruožas, kuris žmonėms atsirado kaip tiesioginis mūsų prijaukinimo kitiems žinduoliams rezultatas. Laktozė yra pagrindinis angliavandenis (disacharidas cukrus) gyvulyje pienas, įskaitant žmones, karves, avis, kupranugariai, arkliai ir šunys. Iš tikrųjų, jei būtybė yra žinduolis, motinos duoda pieną, o motinos pienas yra pagrindinis kūdikių ir visų labai jaunų žinduolių energijos šaltinis.

Žinduoliai paprastai negali perdirbti laktozės įprastoje būsenoje, todėl natūralus fermentas, vadinamas laktaze (arba laktazės chlorizino hidrolaze, LPH), būna visiems žinduoliams gimstant. Laktazė skaido laktozės angliavandenius į dalis (gliukozę ir galaktozę). Žinduoliams bręstant ir perkeliant motinos pieną į kitų rūšių maistą (nujunkomas), laktazės gamyba sumažėja: ilgainiui dauguma suaugusių žinduolių netoleruoja laktozės.

Tačiau maždaug 35% žmonių populiacijos šis fermentas ir toliau veikia atjunkant: žmonės, turintys tą darbinį fermentą, kaip suaugusieji, gali saugiai vartoti gyvulių pieną: laktazės patvarumas (LP) bruožas. Kiti 65% žmonių netoleruoja laktozės ir negali gerti pieno be kenksmingo poveikio: nesuvirškinti laktozė yra plonojoje žarnoje ir sukelia skirtingą viduriavimo, mėšlungio, pilvo pūtimo ir lėtinės vidurių pūtimas.

Tiesa, kad 35% pasaulio gyventojų turi laktazės išsilaikymo požymį, tikimybė, kad jūs jį turėsite, daugiausia priklauso nuo geografijos, nuo to, kur jūs ir jūsų protėviai gyvenote. Tai yra įvertinimai, pagrįsti gana mažais imties dydžiais.

• Rytų ir Pietų Europa: 15–54% turi LP fermentą
• Vidurio ir Vakarų Europa: 62–86 proc.
• Britų salos ir Skandinavija: 89–96 proc.
• Šiaurės Indija: 63 proc.
• Pietų Indija: 23 proc.
• Rytų Azija, Amerikos vietiniai gyventojai: reti
• Afrika: nevienoda, didžiausias procentas susijęs su galvijais ganytojai
• Viduriniai Rytai: nevienodi, daugiausia procentų susijusių su kupranugarių ganytojais

Laktazės išlikimo geografinio skirtumo priežastis yra jo kilmė. Manoma, kad LP atsirado dėl žinduolių prijaukinimo namuose ir vėlesnio jų įvedimo pienininkas.

Pradėta melžti pieną - auginti galvijus, avis, ožkas ir kupranugarius pienui ir pieno produktams gaminti ožkos, maždaug prieš 10 000 metų, šiandieninėje Turkijoje. Sūris, sumažintas laktozės pieno produktas, pirmą kartą buvo išrastas maždaug prieš 8000 metų toje pačioje kaimynystėje Vakarų Azijoje - gaminant sūrį iš varškės pašalinamos laktozės turinčios išrūgos. Aukščiau pateikta lentelė rodo, kad didžiausias procentas žmonių, galinčių saugiai vartoti pieną, yra iš Britų salų ir Skandinavijos, o ne iš Vakarų Azijos, kurioje buvo išrastas pienininkystė. Mokslininkai mano, kad galimybė saugiai vartoti pieną buvo genetiškai parinktas pranašumas, atsižvelgiant į pieno suvartojimą, išugdytas per 2 000–3 000 metų.

Yuval Itan ir jo kolegų atlikti genetiniai tyrimai rodo, kad Europos laktazės persistencijos genas (pavadintas -13 910 * T jo Laktazės geno išsidėstymas europiečiams) atsirado maždaug prieš 9000 metų, išplitus pienininkystei į Europa. -13.910: T randamas populiacijose visoje Europoje ir Azijoje, tačiau ne kiekvienas laktazę išliekantis asmuo turi -13 910 * T geną - Afrikos ganytojuose laktazės persistengimo genas vadinamas -14 010 * C. Kiti neseniai identifikuoti LP genai yra –22.018: G> A Suomijoje; ir -13.907: G ir -14.009 Rytų Afrikoje ir panašiai: nėra jokių abejonių kitų dar nežinomų genų variantų. Tačiau jie visi atsirado dėl suaugusiųjų priklausomybės nuo pieno vartojimo.

Kalcio asimiliacijos hipotezė rodo, kad laktazės persistencija galėjo sustiprėti Skandinavijoje, nes dideliuose platumose esančiuose regionuose saulės spinduliai sumažėjo neleidžia pakankamai vitamino D sintezuoti per odą, o jo gavimas iš gyvulių pieno būtų buvęs naudingas pastarųjų imigrantų pakaitalas regione.

Kita vertus, DNR sekų tyrimai Afrikos galvijų ganytojai rodo, kad -14 010 * C mutacija įvyko maždaug prieš 7000 metų ten, kur vitamino D trūkumas tikrai nebuvo problema.

Laktazės / laktozės teorijų rinkinys išbando didesnes diskusijas apie žemės ūkio atsiradimą Skandinavijoje, diskusijas apie dvi žmonių grupes, pavadintas jų keramikos stiliumi: Piltuvėlio plakiklio kultūra (sutrumpintai TRB iš savo vokiško pavadinimo „Tricherrandbecher“) ir „Pitted Ware“ kultūra (PWC). Apskritai, mokslininkai mano, kad PWC buvo medžiotojai-medžiotojai, gyvenę Skandinavijoje maždaug prieš 5 500 metų, kai TRB žemdirbiai iš Viduržemio jūros regiono migravo į šiaurę. Debatų centre - dvi kultūros susiliejo, ar TRB pakeitė PWC.

DNR tyrimai (įskaitant LP geno buvimą) atliekant PWC laidojimus Švedijoje rodo, kad PWC kultūros genetinis fonas buvo kitoks nei šiuolaikinių. Skandinavijos gyventojai: šiuolaikiniai skandinavai turi daug didesnį T alelio procentą (74 proc.), Palyginti su PWC (5 proc.), Palaikydami TRB pakeitimą hipotezė.

Du 2014 m. Tyrimai (Breton ir kt. ir Macholdt ir kt.) ištyrė laktazės persistengimo alelius tarp Pietų Afrikos kohoziečių medžiotojų-rinkėjų ir ganytojų grupių, tai dalis naujojo tradicinių Khoisan sąvokų įvertinimo ir išplėstinių paraiškų dėl LP pasirodymo. „Khoisan“ yra bendras terminas žmonėms, kurie kalba ne bantu kalbomis su priebalsiais ir apima abu Khoe, žinomus būti galvijų Ganytojais nuo maždaug 2000 metų, o San dažnai apibūdinamas kaip prototipas (gal net stereotipinis) medžiotojai-rinkėjai. Manoma, kad abi grupės per priešistorę ​​iš esmės buvo izoliuotos.

Bet LP alelių buvimas kartu su kitais neseniai nustatytais įrodymais, tokiais kaip Khoisan žmonių bendri bantu kalbų elementai ir naujausi archeologiniai avių atradimai ganyklų Leopardo oloje Namibijoje metu mokslininkams pasiūlė, kad Afrikos Khoisanai nebuvo izoliuoti, o buvo kilę iš daugybės žmonių migracijų iš kitų Afrika. Darbas apėmė išsamų LP alelių tyrimą šiuolaikinėse Pietų Afrikos populiacijose, medžiotojų-rinkėjų palikuonims, galvijai ir avys ganytojai ir agropastoratoriai; jie nustatė, kad Khoe (bandos grupės) pernešė LP alelio (–14010 * C) Rytų Afrikos versiją vidutinis dažnis, rodantis, kad jie greičiausiai iš dalies kilę iš Kenijos ir Kenijos ganytojų Tanzanija. LP alelio nėra arba jo dažnis labai mažas - tarp Bantu kalbėtojų Angoloje ir Pietų Afrikoje bei tarp San medžiotojų-rinkėjų.

Tyrimai daro išvadą, kad mažiausiai prieš 2000 metų ganyklą atnešė nedidelė rytų grupė Afrikos migrantai į pietinę Afrikos dalį, kur jie buvo asimiliuoti ir jų praktiką pritaikė vietinis Khoe grupes.

Genetiniai variantai, leidžiantys (kai kuriems) žmonėms saugiai vartoti žinduolių pieną, atsirado maždaug prieš 10 000 metų, kai vyko namų ūkio procesas. Dėl šių variacijų populiacijos, turinčios geną, galėjo išplėsti savo mitybos repertuarą ir į savo racioną įtraukti daugiau pieno. Ši atranka yra viena stipriausių žmogaus genome, daranti didelę įtaką žmogaus reprodukcijai ir išgyvenimui.

Tačiau pagal šią hipotezę atrodo logiška, kad populiacijos, turinčios didesnį priklausomumą nuo pieno (pvz., Klajokliai piemenys), turėtų būti aukštesnės LP dažnio: tačiau tai ne visada yra tiesa. Ilgalaikiai piemenys Azijoje yra gana reti (mongolai 12 proc.; Kazachų 14–30 proc.). Samių šiaurės elnių medžiotojai turi mažesnį LP dažnį nei likę Švedijos gyventojai (40–75 proc., Palyginti su 91 proc.). Taip gali būti todėl, kad skirtinguose žinduoliuose laktozės koncentracija yra skirtinga, arba gali būti, kad pieno pienas dar nepastebimas.

Be to, kai kurie tyrėjai pasiūlė, kad genas atsirado tik ekologinio streso metu, kai pienas turėjo būti a didesnę dietos dalį, ir asmenims po to galėjo būti sunkiau išgyventi dėl žalingo pieno poveikio aplinkybes.

Šaltiniai:

• Breton, Gwenna ir kt. "Laktazės persistengimo aleliai atskleidžia iš dalies Pietų Afrikos kojų pastorių Rytų Afrikos protėvius." Dabartinė biologija 24.8 (2014): 852-8. Spausdinti.
• Burger, J., et al. „Aankstyvojo neolito europiečių su laktaze susietų alelių nuojauta." Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai 104.10 (2007): 3736-41. Spausdinti.
• Dunne, Julie ir kt. "Pirmasis pieninis pienas Žaliojoje Sacharos Afrikoje penktajame tūkstantmetyje prieš Kristų." Gamta 486.7403 (2012): 390-94. Spausdinti.
• Gerbault, Pascale ir kt. "Laktazės patvarumo raida: žmogaus nišos konstravimo pavyzdys." Karališkosios draugijos filosofiniai sandoriai B: Biologijos mokslai 366.1566 (2011): 863-77. Spausdinti.
• Itanas, Yuvalis ir kt. "Laktazės išlikimo Europoje ištakos." PLOS kompiuterinė biologija 5,8 (2009): e1000491. Spausdinti.
• Jones, Bryony Leigh ir kt. "Laktazės patvarumo įvairovė Afrikos pieno gėrimuose." Žmogaus genetika 134.8 (2015): 917-25. Spausdinti.
• Leonardi, Michela ir kt. "Laktazės patvarumo evoliucija Europoje. Archeologinių ir genetinių įrodymų sintezė." Tarptautinis pieno leidinys 22.2 (2012): 88-97. Spausdinti.
• Liebert, Anke ir kt. "Laktazės persistengimo alelių pasiskirstymas visame pasaulyje ir sudėtingas rekombinacijos ir selekcijos poveikis." Žmogaus genetika 136.11 (2017): 1445-53. Spausdinti.
• Malmström, Helena ir kt. "Aukštas priešistorinių medžiotojų ir medžiotojų populiacijos Šiaurės Europoje dažnas laktozės netoleravimas." BMC evoliucinė biologija 10.89 (2010). Spausdinti.
• Ranciaro, Alessia ir kt. "Genetinės laktazės išlikimo ir pastoralismo plitimo Afrikoje ištakos." Amerikos žmogaus genetikos žurnalas 94.4 (2014): 496–510. Spausdinti.
• Salque, Mélanie ir kt. "Ankstyviausi sūrių gaminimo įrodymai šeštajame tūkstantmetyje prieš Kristų Šiaurės Europoje." Gamta 493.7433 (2013): 522–25. Spausdinti.
• „Ségurel“, „Laure“ ir „Céline Bon“. "Dėl laktazės išlikimo žmonėms evoliucijos." Metinė genomikos ir žmogaus genetikos apžvalga 18.1 (2017): 297–319. Spausdinti.