De meerderheid van de wereldbevolking is tot op zekere hoogte lactose-intolerant. Onder mensen van Europese afkomst en in bepaalde delen van Afrika is het vermogen om de lactose in melk en zuivelproducten te verteren echter heel gewoon. Dit vermogen wordt teweeggebracht door een genetische mutatie die ervoor zorgt dat degenen die het dragen, tot ver in de volwassenheid doorgaan met het produceren van een enzym dat lactase wordt genoemd.
Lactose en Lactase
Zowel mensen- als koemelk zijn rijk aan een suiker genaamd lactose. Lactose is een disaccharide, een molecuul dat wordt gemaakt door twee kleinere suikermoleculen, glucose en galactose, te combineren. In water heeft de lactosesuiker de neiging om af te breken in glucose en galactose, maar deze reactie is erg traag. Het enzym lactase werkt als een katalysator om de reactie te vergemakkelijken en zeer snel te laten gebeuren. Dit enzym bestaat uit vier afzonderlijke subeenheden die samenkomen om een enkel functionerend enzym te vormen. Elke subeenheid is een lange keten van aminozuren die aan elkaar zijn geregen. Al met al, als je het aantal aminozuren in elke keten optelt, zijn er 4.092 aminozuureenheden in het eiwit.
Voorwaarden voor enzymfunctie
Het lactase-enzym presteert alleen optimaal als magnesium aanwezig is en functioneert het beste als de pH dicht bij de 6 ligt. Wanneer het enzym volledig verzadigd is - met andere woorden, wanneer de concentratie lactose zo hoog is dat verder verhogen verhoogt de reactiesnelheid niet - het kan 60 moleculen lactose a. afbreken tweede. Het mechanisme waarmee het de reactie vergemakkelijkt, omvat twee glutamaataminozuren die zich in zo'n manier dat zodra het lactosemolecuul aan het enzym kleeft, deze aminozuren samenwerken om het op te splitsen twee.
Genetica van lactasepersistentie
Als zuigelingen produceren alle mensen het lactase-enzym in hun darmen. De meeste mensen stoppen echter in de vroege kinderjaren met de productie van het enzym. Een enkele mutatie in de buurt van het gen voor dit enzym stelt je in staat om lactase te blijven produceren tot in de volwassenheid - en dus lactose te verteren, zelfs als een volwassene. Deze eigenschap wordt lactasepersistentie genoemd, en mensen die het missen zouden lactose-intolerant zijn, hoewel de mate en ernst van lactose-intolerantie sterk verschilt van persoon tot persoon.
Oorsprong van lactasepersistentie
De mens begon pas zo'n 10.000 jaar geleden met melkveehouderij. Er is een sterke correlatie tussen de populariteit van de melkveehouderij in een bepaalde regio en de frequentie van de lactasepersistentiemutatie. De twee regio's waar lactasepersistentie het meest voorkomt, zijn Europa en enkele Afrikaanse landen, beide regio's waar de melkveehouderij al millennia wordt beoefend. Dit impliceert dat lactasepersistentie een recente evolutionaire innovatie is en dat er een sterke natuurlijke selectie is geweest die deze mutatie begunstigt, wat betekent dat in regio's waar melkveehouderij werd beoefend, mensen die zuivelproducten konden verteren veel meer kans hadden om te overleven en hebben kinderen. Waarom het vermogen om zuivel te eten zo gunstig was, blijft onduidelijk.
