กิจกรรมของเอนไซม์แลคเตส

ประชากรส่วนใหญ่ของโลกมีอาการแพ้แลคโตสในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ในบรรดาคนเชื้อสายยุโรปและในบางส่วนของแอฟริกา ความสามารถในการย่อยแลคโตสในนมและผลิตภัณฑ์จากนมเป็นเรื่องปกติมาก ความสามารถนี้เกิดจากการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ทำให้ผู้ที่นำมันไปผลิตเอนไซม์ที่เรียกว่าแลคเตสต่อไปในวัยผู้ใหญ่

ทั้งนมมนุษย์และนมวัวอุดมไปด้วยน้ำตาลที่เรียกว่าแลคโตส แลคโตสเป็นไดแซ็กคาไรด์ ซึ่งเป็นโมเลกุลที่สร้างขึ้นจากการรวมโมเลกุลน้ำตาลที่มีขนาดเล็กกว่าสองโมเลกุลเข้าด้วยกันชื่อกลูโคสและกาแลคโตส ในน้ำ น้ำตาลแลคโตสมีแนวโน้มที่จะสลายตัวเป็นกลูโคสและกาแลคโตส แต่ปฏิกิริยานี้ช้ามาก เอนไซม์แลคเตสทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อช่วยให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เอนไซม์นี้ประกอบด้วยหน่วยย่อยสี่หน่วยที่แยกจากกันซึ่งมารวมกันเป็นเอนไซม์ที่ทำงานเพียงตัวเดียว แต่ละหน่วยย่อยเป็นสายโซ่ยาวของกรดอะมิโนที่ร้อยเข้าด้วยกัน โดยรวมแล้ว ถ้าคุณนับจำนวนกรดอะมิโนในแต่ละสายโซ่ โปรตีนจะมีหน่วยกรดอะมิโน 4,092 หน่วย

เอนไซม์แลคเตสจะบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดก็ต่อเมื่อมีแมกนีเซียมอยู่ และจะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อ pH ใกล้เคียงกับ 6 เมื่อเอ็นไซม์อิ่มตัวเต็มที่ กล่าวคือ เมื่อความเข้มข้นของแลคโตสสูงจน การเพิ่มขึ้นไม่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา แต่สามารถสลายแลคโตสได้ 60 โมเลกุล ที่สอง กลไกที่เอื้อต่อปฏิกิริยานี้เกี่ยวข้องกับกรดอะมิโนกลูตาเมตสองชนิดที่อยู่ในa แบบที่เมื่อโมเลกุลแลคโตสเกาะติดกับเอ็นไซม์ กรดอะมิโนเหล่านี้จะร่วมมือกันแยกออก สอง.

ในฐานะที่เป็นทารก มนุษย์ทุกคนผลิตเอนไซม์แลคเตสในลำไส้ของพวกเขา อย่างไรก็ตาม มนุษย์ส่วนใหญ่หยุดผลิตเอนไซม์ในวัยเด็ก การกลายพันธุ์เพียงครั้งเดียวใกล้กับยีนของเอนไซม์นี้ ช่วยให้คุณผลิตแลคเตสต่อไปในวัยผู้ใหญ่ และย่อยแลคโตสได้แม้ในวัยผู้ใหญ่ ลักษณะนี้เรียกว่าการคงอยู่ของแลคเตส และคนที่ขาดแลคโตสจะเรียกว่าไม่ทนต่อแลคโตส แม้ว่าขอบเขตและความรุนแรงของการแพ้แลคโตสจะแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล

มนุษย์เพิ่งเริ่มทำฟาร์มโคนมเมื่อประมาณ 10,000 ปีที่แล้ว มีความสัมพันธ์กันอย่างมากระหว่างความนิยมของการเลี้ยงโคนมในภูมิภาคหนึ่งๆ กับความถี่ของการกลายพันธุ์ของแลคเตสที่คงอยู่ สองภูมิภาคที่การคงอยู่ของแลคเตสพบได้บ่อยที่สุดคือยุโรปและบางประเทศในแอฟริกา ทั้งสองภูมิภาคที่มีการทำฟาร์มโคนมมานานนับพันปี นี่หมายความว่าการคงอยู่ของแลคเตสเป็นนวัตกรรมทางวิวัฒนาการล่าสุด และการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่แข็งแกร่งสนับสนุนการกลายพันธุ์นี้ หมายความว่าในภูมิภาคที่มีการทำฟาร์มโคนม ผู้ที่ย่อยผลิตภัณฑ์นมได้มีแนวโน้มที่จะอยู่รอดและมี เด็ก ๆ เหตุใดความสามารถในการกินผลิตภัณฑ์จากนมจึงมีประโยชน์ยังคงไม่ชัดเจน