乳糖不耐症:人们如何开始耐受农业生产的奶制品中的乳糖 健康

  婴儿哺乳是哺乳动物,这毕竟是拉丁名字命名的普遍妈妈的奶头。大约2亿年前的早期哺乳动物大概拥有各种牛奶特异性糖。但是到大约1.5亿年前,祖先的胎盘哺乳动物出现时,只有一种糖占主导地位。从胎place到蓝鲸,所有的胎盘哺乳动物都产生富含乳糖的牛奶,该牛奶由两种非常相似的简单糖,葡萄糖和半乳糖组成。乳糖分子太大,无法穿过肠壁进入血液,因此必须首先将其消化。在所有哺乳动物中,仅在肠壁细胞中有活性的单个基因会产生乳糖酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖。牛奶是后代婴儿的独特进化,因此乳糖酶基因在出生时就被打开,而在断奶时被关闭。我们的孩子通常到五岁就停止生产乳糖酶。
  
  这种简单结构式的图像不具有版权资格,因此不属于公共领域,因为它完全由具有共同财产的信息组成,并且不包含原始作者身份。
  
  乳糖的化学分解(水解)产生两种简单的糖半乳糖和葡萄糖。资料来源:http://wkyntlcjo.mipropia.com/的增强图像作者:Yikrazuul(自己的作品,2011年)。这种简单结构式的图像不具有版权资格,因此不属于公共领域,因为它完全由具有共同财产的信息组成,并且不包含原始作者身份。
  
  在具有指导意义的平行中,食糖(蔗糖)由单糖葡萄糖和果糖组成。像乳糖一样,蔗糖不能穿过肠壁进入血液。蔗糖酶类似地由肠壁细胞产生,它分解蔗糖产生葡萄糖和果糖。然而,与乳糖酶基因不同,蔗糖酶基因在整个生命中都保持活跃。那么,断奶后关闭乳糖酶基因的自然机制(被所有哺乳动物共享)是否具有某些优势?
  
  成年哺乳动物,包括农业起源之前的所有现代人类,都不具备处理乳糖的能力。他们“乳糖不耐症”,如果摄入这种复合糖会遇到消化问题。一旦乳糖酶的生产停止,肠中的任何乳糖都将保持未消化状态,并完整地进入结肠。居住在结肠中的细菌迅速适应了这种食物的加工。发酵产生大量的气体混合物,其中含有氢气,甲烷和二氧化碳。这解释了为什么消化问题(包括腹痛,腹胀,腹胀,便秘,抽筋,肠胃气胀,恶心和腹泻)困扰着许多成年人食用乳制品的人。正如一位审稿人干脆指出的那样,这带来了“社会上无法接受的后果”。
  
  乳糖酶持久性出现
  
  在某些人类社会中,饲养牲畜和消费乳制品的传统已成为惯例,因此人们开始进行适应,成年人可以消化乳糖。这是行动进化的经典案例,表明由于自然选择而导致的人类生物学变化仍在继续。在欧洲的早期农业社区中,影响乳糖酶基因的单个突变-在控制机制而不是基因本身中-对其进行了修饰,以使其在断奶后仍然有效。启用乳糖耐受性。
  
  曾经有人认为,动植物的驯化始于中东的一个地区,从地中海东部一直延伸到波斯湾的北端。这个镰刀形的地区被称为“肥沃的新月”,包括现代的巴勒斯坦,以色列,约旦,伊拉克,叙利亚,黎巴嫩和埃及,以及土耳其和伊朗的部分地区。它也被称为“文明摇篮”,因为农业住区的发展为该地区的大型复杂社会铺平了道路。众所周知,驯化实际上独立于世界各地的十二个不同地点。在某些情况下,某些哺乳动物(例如牛)已被驯养,最终成为牛奶的来源。尽管驯化并未从一个地区扩散到世界各地,肥沃的新月无疑是一个主要的农业中心,农业最终从这个中心扩散到整个中东,波斯和欧洲,以及北非和印度。大约在一万年前,从文明摇篮东部的野外野牛驯养的牛成为重要的负担,最终成为牛奶的提供者。
  
  根据知识共享署名许可的条款分发的开放获取文章,允许以任何方式不受限制地使用,分发和复制,但要注明原始作者和出处。
  
  与奶酪制作相关的两种陶器,可追溯到大约7200年前,来自克罗地亚达尔马提亚海岸的一个考古遗址。左:一个装有奶酪的陶器(rhyton)。右:奶酪筛的碎片。资料来源:McClure等人的图片部分。(2018)。根据知识共享署名许可的条款分发的开放获取文章,允许以任何方式不受限制地使用,分发和复制,但要注明原始作者和出处。
  
  实际上,欧洲乳糖耐受性的出现似乎有两个适应阶段,一个是文化适应阶段,另一个是遗传适应阶段。第一步是创新将牛奶转化为奶酪或酸奶的方法,消除了大部分乳糖。[乳糖主要在废弃的乳清中,而不是凝乳中,并且在陈旧的硬质奶酪中进一步减少。]史前陶器碎片显示,地中海地区的人们至少在9000年前就开始喝牛奶,而最早的证据是奶酪可以追溯到7200年前 Sarah McClure及其同事在2018年的一篇论文中报告说,在克罗地亚达尔马提亚海岸的一个考古现场发现了含有残渣的陶瓷碎片,残渣中含有来自牛奶的脂肪酸。制作奶酪的关键步骤是使用易于分离的陶制筛子过滤掉液体乳清,即使这些陶器因其独特的穿孔而破碎。犀牛。
  
  使得成年人能够消化乳糖的基因变化是第二个阶段,这是奶酪制作的第二个阶段。最初的奶酪起源于成年人中对乳糖不耐的早期农民。从人体骨骼获得的DNA证据表明,允许乳糖耐受的突变在大约5,000年前被确立之前是罕见的或不存在的。因此,制奶酪的文化变化似乎先于基因变化超过了两千年。如今,约有三分之二的欧洲人因乳糖酶的持久性而携带这种突变,仍然有相当一部分成年人无法消化乳糖。
  
  (2009)根据知识共享署名许可的条款分发的开放获取文章,允许在任何媒介中不受限制地使用,分发和复制,但要注明原始作者和出处。
  
  基于模拟,乳糖酶持久性和乳制品共同进化的近似起源区域。资料来源:Itan等人的图片。(2009)根据知识共享署名许可的条款分发的开放获取文章,允许在任何媒介中不受限制地使用,分发和复制,但要注明原始作者和出处。
  
  2009年,Yuval Itan及其同事发布了计算机模拟模型的结果,该模型旨在探索乳糖酶持久性和乳制品在欧洲和西亚的扩散。结果表明,相关突变首先在中部巴尔干与中欧之间的地区的奶农中进行选择。
  
  欧洲以外的乳糖酶持久性
  
  许多研究集中在使乳糖酶持久性单一突变,这种突变在与奶牛养殖业相关的欧洲人中广泛传播。然而,重要的是,在非洲,中东和南亚的牧民群体中,基于基因的乳糖酶持久性也以中到高频率发生。世界上其他任何地方都很少或没有。此外,遗传证据表明,至少在非洲,成年人中乳糖酶的持久性独立于欧洲的发展而发展。尽管单个突变说明了欧洲所有基于基因的乳糖耐受性,但在非洲人群中发现了五个不同的突变。一种突变与欧洲人相同,但已鉴定出另外四种遗传修饰。因此,大多数变化是几千年前独立于非洲发生的,该大陆上可能还有更多尚未发现的突变。此外,尚未探索西部和南部非洲,中东和南部亚洲乳糖酶持续存在的遗传基础。但是我们已经知道,乳糖酶的持久性至少分别产生了五次,这是聚合进化的一个非常了不起的案例。
  
  (2010年;被许可人BioMed Central Ltd.根据知识共享署名许可的条款分发的开放访问文章,该文章允许在任何媒体中无限制地使用,分发和复制,但必须正确引用原始作品。
  
  该图显示了根据内插频率在整个旧世界中乳糖酶持久性的分布。点代表数据收集的地点。资料来源:Itan等人的图。(2010年;被许可人BioMed Central Ltd.根据知识共享署名许可的条款分发的开放访问文章,该文章允许在任何媒体中无限制地使用,分发和复制,但必须正确引用原始作品。
  
  在2009年发表的第二篇论文中,Yuval Itan及其同事在全球范围内研究了乳糖酶的持久性。使用可用数据,生成了几张地图。但是,这些作者得出的结论是,目前的数据不足以解释西非和南部非洲,东南欧,中东或中亚和南亚部分地区的乳糖酶持久性分布。因此迫切需要在这些地区进行进一步研究。
  
  一些实用建议
  
  关于乳糖酶持久性的评论很少注意到,消化乳糖的能力会随着年龄的增长而下降。因此,乳糖不耐症可以在以后较早耐受的个体中出现。任何人在任何生命周期中都患有乳糖不耐症,除了吃酸奶和陈年的硬质奶酪(但不包括乳清含量高的年轻的软质奶酪),也可以尝试服用现成的乳糖酶片剂。

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乳糖不耐症

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