A atividade da enzima lactase

A maioria da população mundial é, em algum grau, intolerante à lactose. Entre os descendentes de europeus e em certas partes da África, no entanto, a capacidade de digerir a lactose do leite e produtos lácteos é muito comum. Essa capacidade é provocada por uma mutação genética que faz com que aqueles que a carregam continuem a produzir uma enzima chamada lactase até a idade adulta.

Tanto o leite humano quanto o de vaca são ricos em um açúcar chamado lactose. A lactose é um dissacarídeo, uma molécula feita pela combinação de duas moléculas de açúcar menores chamadas glicose e galactose. Na água, o açúcar da lactose tende a se decompor em glicose e galactose, mas essa reação é muito lenta. A enzima lactase atua como um catalisador para facilitar a reação e fazê-la acontecer muito rapidamente. Esta enzima é composta por quatro subunidades separadas que se juntam para formar uma única enzima funcional. Cada subunidade é uma longa cadeia de aminoácidos unidos. Ao todo, se você contar o número de aminoácidos em cada cadeia, haverá 4.092 unidades de aminoácidos na proteína.

A enzima lactase só atinge seu desempenho ideal se o magnésio estiver presente e funciona melhor quando o pH está próximo a 6. Quando a enzima está totalmente saturada - em outras palavras, quando a concentração de lactose é tão alta que aumentá-lo ainda mais não aumenta a taxa de reação - ele pode quebrar 60 moléculas de lactose a segundo. O mecanismo pelo qual facilita a reação envolve dois aminoácidos glutamato situados em tal forma que, uma vez que a molécula de lactose adere à enzima, esses aminoácidos cooperam para dividi-la em dois.

Quando crianças, todos os humanos produzem a enzima lactase em seus intestinos. A maioria dos humanos, entretanto, para de produzir a enzima na primeira infância. Uma única mutação próxima ao gene dessa enzima permite que você continue produzindo lactase até a idade adulta - e assim digere a lactose mesmo quando adulto. Essa característica é chamada de persistência da lactase, e as pessoas que não a possuem são consideradas intolerantes à lactose, embora a extensão e a gravidade da intolerância à lactose variem amplamente entre os indivíduos.

Os humanos começaram a produção de leite há apenas 10.000 anos. Existe uma forte correlação entre a popularidade da pecuária leiteira em uma determinada região e a frequência da mutação de persistência da lactase. As duas regiões onde a persistência da lactase é mais comum são a Europa e alguns países africanos, ambas as regiões onde a pecuária leiteira é praticada há milênios. Isso implica que a persistência da lactase é uma inovação evolutiva recente e que tem havido uma forte seleção natural favorecendo esta mutação, o que significa que nas regiões onde a produção de leite era praticada, as pessoas que podiam digerir produtos lácteos tinham muito mais probabilidade de sobreviver e ter crianças. Por que a capacidade de comer laticínios foi tão benéfica permanece obscura.