Majoritatea populației lumii este într-o oarecare măsură intolerantă la lactoză. Cu toate acestea, printre oamenii de origine europeană și în anumite părți din Africa, capacitatea de a digera lactoza din lapte și produse lactate este foarte frecventă. Această abilitate este cauzată de o mutație genetică care îi determină pe cei care o poartă să producă în continuare o enzimă numită lactază până la vârsta adultă.
Lactoză și lactază
Atât laptele uman, cât și cel de vacă sunt bogate într-un zahăr numit lactoză. Lactoza este o dizaharidă, o moleculă produsă prin combinarea a două molecule de zahăr mai mici numite glucoză și galactoză. În apă, zahărul lactoză tinde să se descompună în glucoză și galactoză, dar această reacție este foarte lentă. Enzima lactază acționează ca un catalizator pentru a facilita reacția și a face ca aceasta să se întâmple foarte repede. Această enzimă este alcătuită din patru subunități separate care se reunesc pentru a forma o singură enzimă funcțională. Fiecare subunitate este un lanț lung de aminoacizi strânși împreună. În total, dacă numărați numărul de aminoacizi din fiecare lanț, există 4.092 de unități de aminoacizi în proteină.
Condiții pentru funcționarea enzimei
Enzima lactază atinge performanța optimă numai dacă este prezent magneziu și funcționează cel mai bine atunci când pH-ul este aproape de 6. Când enzima este complet saturată - cu alte cuvinte, când concentrația de lactoză este atât de mare încât creșterea acestuia nu crește viteza de reacție - poate descompune 60 de molecule de lactoză a al doilea. Mecanismul prin care facilitează reacția implică doi aminoacizi glutamat situați într-un astfel de mod în care odată ce molecula de lactoză se lipeste de enzimă, acești aminoacizi cooperează în divizarea acesteia Două.
Genetica persistenței lactazei
Ca sugari, toți oamenii produc enzima lactază în intestinele lor. Cu toate acestea, majoritatea oamenilor încetează să producă enzima în copilăria timpurie. O singură mutație apropiată de gena acestei enzime vă permite să continuați să produceți lactază la maturitate - și astfel să digerați lactoza chiar și ca adult. Această trăsătură se numește persistență la lactază și se spune că persoanele care nu au aceasta sunt intolerante la lactoză, deși amploarea și severitatea intoleranței la lactoză variază foarte mult între indivizi.
Origini ale persistenței lactazei
Oamenii au început creșterea lactatelor doar acum aproximativ 10.000 de ani. Există o corelație puternică între popularitatea creșterii produselor lactate într-o anumită regiune și frecvența mutației de persistență a lactazei. Cele două regiuni în care persistența lactazei este cea mai frecventă sunt Europa și unele țări africane, ambele regiuni în care creșterea laptelui a fost practicată de milenii. Aceasta implică faptul că persistența lactazei este o inovație evolutivă recentă și că a existat o selecție naturală puternică care să favorizeze această mutație, ceea ce înseamnă că în regiunile în care se practica creșterea laptelui, oamenii care puteau digera produsele lactate erau mult mai susceptibili de a supraviețui și de a avea copii. De ce capacitatea de a consuma lactate a fost atât de benefică rămâne neclar.