Aktivitas Enzim Laktase

Mayoritas populasi dunia sampai taraf tertentu tidak toleran terhadap laktosa. Namun, di antara orang-orang keturunan Eropa dan di beberapa bagian Afrika, kemampuan mencerna laktosa dalam susu dan produk susu sangat umum. Kemampuan ini disebabkan oleh mutasi genetik yang menyebabkan mereka yang membawanya terus memproduksi enzim yang disebut laktase hingga dewasa.

Susu manusia dan susu sapi kaya akan gula yang disebut laktosa. Laktosa adalah disakarida, molekul yang dibuat dengan menggabungkan dua molekul gula yang lebih kecil bernama glukosa dan galaktosa. Dalam air, gula laktosa cenderung terurai menjadi glukosa dan galaktosa, tetapi reaksi ini sangat lambat. Enzim laktase bertindak sebagai katalis untuk memfasilitasi reaksi dan mewujudkannya dengan sangat cepat. Enzim ini terdiri dari empat subunit terpisah yang bersatu untuk membentuk enzim yang berfungsi tunggal. Setiap subunit adalah rantai panjang asam amino yang dirangkai. Secara keseluruhan, jika Anda menghitung jumlah asam amino di setiap rantai, ada 4.092 unit asam amino dalam protein.

Enzim laktase hanya mencapai kinerja optimalnya jika ada magnesium, dan berfungsi paling baik ketika pH mendekati 6. Ketika enzim sepenuhnya jenuh -- dengan kata lain, ketika konsentrasi laktosa sangat tinggi sehingga meningkatkannya lebih lanjut tidak meningkatkan laju reaksi -- dapat memecah 60 molekul laktosa a kedua. Mekanisme yang memfasilitasi reaksi melibatkan dua asam amino glutamat yang terletak di cara begitu molekul laktosa menempel pada enzim, asam amino ini bekerja sama dalam memecahnya menjadi dua.

Sebagai bayi, semua manusia menghasilkan enzim laktase di usus mereka. Kebanyakan manusia, bagaimanapun, berhenti memproduksi enzim pada anak usia dini. Mutasi tunggal yang dekat dengan gen untuk enzim ini memungkinkan Anda untuk terus memproduksi laktase hingga dewasa -- dan dengan demikian mencerna laktosa bahkan saat dewasa. Sifat ini disebut persistensi laktase, dan orang yang kekurangannya disebut intoleransi laktosa, meskipun tingkat dan tingkat keparahan intoleransi laktosa sangat bervariasi antar individu.

Manusia baru memulai peternakan sapi perah sekitar 10.000 tahun yang lalu. Ada korelasi kuat antara popularitas peternakan sapi perah di wilayah tertentu dan frekuensi mutasi persistensi laktase. Dua wilayah di mana persistensi laktase paling umum adalah Eropa dan beberapa negara Afrika, kedua wilayah di mana peternakan sapi perah telah dipraktekkan selama ribuan tahun. Ini menyiratkan bahwa persistensi laktase adalah inovasi evolusioner baru-baru ini dan bahwa ada seleksi alam yang kuat yang mendukung mutasi ini, artinya di daerah di mana peternakan sapi perah dipraktekkan, orang yang bisa mencerna produk susu lebih mungkin untuk bertahan hidup dan memiliki and anak-anak. Mengapa kemampuan untuk makan susu begitu bermanfaat masih belum jelas.