L'attività dell'enzima lattasi

La maggior parte della popolazione mondiale è in una certa misura intollerante al lattosio. Tra le persone di origine europea e in alcune parti dell'Africa, tuttavia, è molto comune la capacità di digerire il lattosio nel latte e nei latticini. Questa capacità è determinata da una mutazione genetica che induce coloro che la portano a continuare a produrre un enzima chiamato lattasi fino all'età adulta.

Sia il latte umano che quello vaccino sono ricchi di uno zucchero chiamato lattosio. Il lattosio è un disaccaride, una molecola ottenuta dalla combinazione di due molecole di zucchero più piccole chiamate glucosio e galattosio. In acqua, lo zucchero lattosio tende a scomporre in glucosio e galattosio, ma questa reazione è molto lenta. L'enzima lattasi funge da catalizzatore per facilitare la reazione e farla accadere molto rapidamente. Questo enzima è composto da quattro subunità separate che si uniscono per formare un unico enzima funzionante. Ogni subunità è una lunga catena di amminoacidi legati insieme. Complessivamente, se si conta il numero di amminoacidi in ciascuna catena, ci sono 4.092 unità di amminoacidi nella proteina.

L'enzima lattasi raggiunge le sue prestazioni ottimali solo se è presente il magnesio e funziona meglio quando il pH è vicino a 6. Quando l'enzima è completamente saturo, in altre parole, quando la concentrazione di lattosio è così alta che high aumentandolo ulteriormente non aumenta la velocità di reazione - può abbattere 60 molecole di lattosio a secondo. Il meccanismo con cui facilita la reazione coinvolge due amminoacidi glutammato situati in tale a modo che una volta che la molecola di lattosio si attacca all'enzima, questi amminoacidi cooperano nella scissione in Due.

Da bambini, tutti gli esseri umani producono l'enzima lattasi nel loro intestino. La maggior parte degli esseri umani, tuttavia, smette di produrre l'enzima nella prima infanzia. Una singola mutazione vicina al gene per questo enzima ti consente di continuare a produrre lattasi fino all'età adulta e quindi digerire il lattosio anche da adulto. Questo tratto è chiamato persistenza della lattasi e le persone che ne sono prive si dice che siano intolleranti al lattosio, sebbene l'entità e la gravità dell'intolleranza al lattosio varino ampiamente tra gli individui.

Gli esseri umani hanno iniziato a produrre latticini solo circa 10.000 anni fa. Esiste una forte correlazione tra la popolarità dell'allevamento da latte in una data regione e la frequenza della mutazione di persistenza della lattasi. Le due regioni in cui la persistenza della lattasi è più comune sono l'Europa e alcuni paesi africani, entrambe regioni in cui la produzione di latte è stata praticata per millenni. Ciò implica che la persistenza della lattasi è una recente innovazione evolutiva e che c'è stata una forte selezione naturale che ha favorito questa mutazione, il che significa che nelle regioni in cui era praticata la produzione di latte, le persone che potevano digerire i prodotti caseari avevano molte più probabilità di sopravvivere e di avere bambini. Perché la possibilità di mangiare latticini fosse così vantaggiosa rimane poco chiaro.