La mayoría de la población mundial es hasta cierto punto intolerante a la lactosa. Sin embargo, entre las personas de ascendencia europea y en ciertas partes de África, la capacidad de digerir la lactosa en la leche y los productos lácteos es muy común. Esta capacidad es provocada por una mutación genética que hace que quienes la portan continúen produciendo una enzima llamada lactasa hasta bien entrada la edad adulta.
Lactosa y lactasa
Tanto la leche humana como la de vaca son ricas en un azúcar llamado lactosa. La lactosa es un disacárido, una molécula formada por la combinación de dos moléculas de azúcar más pequeñas llamadas glucosa y galactosa. En el agua, el azúcar lactosa tiende a descomponerse en glucosa y galactosa, pero esta reacción es muy lenta. La enzima lactasa actúa como catalizador para facilitar la reacción y hacer que suceda muy rápidamente. Esta enzima se compone de cuatro subunidades separadas que se unen para formar una sola enzima funcional. Cada subunidad es una larga cadena de aminoácidos unidos. En total, si cuenta el número de aminoácidos en cada cadena, hay 4.092 unidades de aminoácidos en la proteína.
Condiciones para la función enzimática
La enzima lactasa solo alcanza su rendimiento óptimo si hay magnesio presente y funciona mejor cuando el pH está cerca de 6. Cuando la enzima está completamente saturada, en otras palabras, cuando la concentración de lactosa es tan alta que aumentarlo más no aumenta la velocidad de reacción: puede descomponer 60 moléculas de lactosa a segundo. El mecanismo por el cual facilita la reacción involucra dos aminoácidos glutamato situados en tal forma en que una vez que la molécula de lactosa se adhiere a la enzima, estos aminoácidos cooperan para dividirla en dos.
Genética de la persistencia de la lactasa
Cuando somos bebés, todos los seres humanos producen la enzima lactasa en sus intestinos. La mayoría de los seres humanos, sin embargo, dejan de producir la enzima en la primera infancia. Una sola mutación cercana al gen de esta enzima le permite continuar produciendo lactasa hasta la edad adulta y, por lo tanto, digerir la lactosa incluso en la edad adulta. Este rasgo se llama persistencia de la lactasa, y se dice que las personas que carecen de ella son intolerantes a la lactosa, aunque el grado y la gravedad de la intolerancia a la lactosa varían ampliamente entre individuos.
Orígenes de la persistencia de la lactasa
Los seres humanos comenzaron a cultivar leche hace unos 10.000 años. Existe una fuerte correlación entre la popularidad de la producción lechera en una región determinada y la frecuencia de la mutación de persistencia de la lactasa. Las dos regiones donde la persistencia de la lactasa es más común son Europa y algunos países africanos, ambas regiones donde la producción lechera se ha practicado durante milenios. Esto implica que la persistencia de la lactasa es una innovación evolutiva reciente y que ha habido una fuerte selección natural que favorece esta mutación. lo que significa que en las regiones donde se practicaba la producción lechera, las personas que podían digerir los productos lácteos tenían muchas más probabilidades de sobrevivir y tener niños. No está claro por qué la capacidad de consumir productos lácteos fue tan beneficiosa.