लैक्टेज एंजाइम की गतिविधि

दुनिया की अधिकांश आबादी कुछ हद तक लैक्टोज-असहिष्णु है। यूरोपीय मूल के लोगों और अफ्रीका के कुछ हिस्सों में, हालांकि, दूध और डेयरी उत्पादों में लैक्टोज को पचाने की क्षमता बहुत आम है। यह क्षमता एक आनुवंशिक उत्परिवर्तन द्वारा लाई जाती है जो इसे ले जाने वाले लोगों को वयस्कता में अच्छी तरह से लैक्टेज नामक एंजाइम का उत्पादन जारी रखने का कारण बनती है।

मानव और गाय दोनों का दूध लैक्टोज नामक शर्करा से भरपूर होता है। लैक्टोज एक डिसैकराइड है, जो ग्लूकोज और गैलेक्टोज नामक दो छोटे चीनी अणुओं के संयोजन से बना एक अणु है। पानी में, लैक्टोज चीनी ग्लूकोज और गैलेक्टोज में टूट जाती है, लेकिन यह प्रतिक्रिया बहुत धीमी होती है। एंजाइम लैक्टेज प्रतिक्रिया को सुविधाजनक बनाने और इसे बहुत जल्दी होने के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। यह एंजाइम चार अलग-अलग उप-इकाइयों से बना होता है जो एक एकल कार्यशील एंजाइम का निर्माण करते हैं। प्रत्येक सबयूनिट एक साथ बंधे अमीनो एसिड की एक लंबी श्रृंखला है। कुल मिलाकर, यदि आप प्रत्येक श्रृंखला में अमीनो एसिड की संख्या की गणना करते हैं, तो प्रोटीन में 4,092 अमीनो एसिड इकाइयाँ होती हैं।

मैग्नीशियम मौजूद होने पर ही लैक्टेज एंजाइम अपना इष्टतम प्रदर्शन प्राप्त करता है, और यह सबसे अच्छा काम करता है जब पीएच 6 के करीब होता है। जब एंजाइम पूरी तरह से संतृप्त हो जाता है - दूसरे शब्दों में, जब लैक्टोज की सांद्रता इतनी अधिक होती है कि इसे और बढ़ाने से प्रतिक्रिया दर में वृद्धि नहीं होती है - यह लैक्टोज के 60 अणुओं को तोड़ सकता है दूसरा। जिस क्रियाविधि द्वारा यह अभिक्रिया को सुगम बनाता है उसमें दो ग्लूटामेट ऐमीनो अम्ल होते हैं जो इस प्रकार स्थित होते हैं जिस तरह से एक बार लैक्टोज अणु एंजाइम से चिपक जाता है, तो ये अमीनो एसिड इसे विभाजित करने में सहयोग करते हैं दो।

शिशुओं के रूप में, सभी मनुष्य अपनी आंतों में लैक्टेज एंजाइम का उत्पादन करते हैं। हालाँकि, अधिकांश मनुष्य बचपन में ही एंजाइम का उत्पादन बंद कर देते हैं। इस एंजाइम के लिए जीन के करीब एक एकल उत्परिवर्तन आपको वयस्कता में लैक्टेज का उत्पादन जारी रखने में सक्षम बनाता है - और इस प्रकार एक वयस्क के रूप में भी लैक्टोज को पचाता है। इस विशेषता को लैक्टेज दृढ़ता कहा जाता है, और जिन लोगों में इसकी कमी होती है उन्हें लैक्टोज-असहिष्णु कहा जाता है, हालांकि लैक्टोज असहिष्णुता की सीमा और गंभीरता व्यक्तियों में व्यापक रूप से भिन्न होती है।

इंसानों ने लगभग 10,000 साल पहले ही डेयरी फार्मिंग शुरू की थी। किसी दिए गए क्षेत्र में डेयरी फार्मिंग की लोकप्रियता और लैक्टेज दृढ़ता उत्परिवर्तन की आवृत्ति के बीच एक मजबूत संबंध है। जिन दो क्षेत्रों में लैक्टेज की दृढ़ता सबसे आम है, वे हैं यूरोप और कुछ अफ्रीकी देश, दोनों क्षेत्र जहां सहस्राब्दियों से डेयरी फार्मिंग का अभ्यास किया जाता रहा है। इसका तात्पर्य यह है कि लैक्टेज दृढ़ता एक हालिया विकासवादी नवाचार है और इस उत्परिवर्तन के पक्ष में मजबूत प्राकृतिक चयन हुआ है, इसका अर्थ यह है कि जिन क्षेत्रों में डेयरी फार्मिंग का अभ्यास किया जाता था, वे लोग जो डेयरी उत्पादों को पचा सकते थे, उनके जीवित रहने और जीवित रहने की संभावना अधिक थी बाल बच्चे। डेयरी खाने की क्षमता इतनी फायदेमंद क्यों थी यह स्पष्ट नहीं है।