Lactose-intolerantie en lactase-persistentie

In totaal heeft 65% van de menselijke bevolking vandaag de dag lactose intolerantie (LI): het drinken van dierlijke melk maakt ze ziek, met symptomen zoals krampen en een opgeblazen gevoel. Dat is het typische patroon voor de meeste zoogdieren: ze stoppen met het verteren van dierlijke melk zodra ze zijn overgestapt op vast voedsel.

De overige 35% van de menselijke bevolking kan na het spenen veilig dierlijke melk consumeren, dat wil zeggen lactase persistentie (LP), en archeologen geloven dat dit een genetische eigenschap is die zich tussen 7.000-9.000 jaar geleden ontwikkelde tussen verschillende zuivelgemeenschappen in plaatsen als Noord-Europa, Oost-Afrika en Noord-India.

Bewijs en achtergrond

Lactase persistentie, het vermogen om melk te drinken als een volwassene en het tegenovergestelde van lactose-intolerantie, is een eigenschap die bij de mens is ontstaan ​​als een direct gevolg van onze domesticatie van andere zoogdieren. Lactose is het belangrijkste koolhydraat (disaccharidesuiker) in dierlijke melk, inclusief mensen, koeien, schapen, kamelen, paarden en honden. In feite, als een wezen een zoogdier is, geven de moeders melk en moedermelk is de belangrijkste energiebron voor menselijke zuigelingen en alle zeer jonge zoogdieren.

Zoogdieren kunnen normaal gesproken lactose niet in zijn normale toestand verwerken, en daarom is een natuurlijk enzym genaamd lactase (of lactase-phlorizin-hydrolase, LPH) aanwezig in alle zoogdieren bij de geboorte. Lactase breekt de lactose-koolhydraten af ​​in bruikbare delen (glucose en galactose). Naarmate het zoogdier rijpt en verder gaat dan moedermelk naar andere voedselsoorten (wordt gespeend), neemt de productie van lactase af: uiteindelijk worden de meeste volwassen zoogdieren lactose-intolerant.

Bij ongeveer 35% van de menselijke bevolking blijft dat enzym echter werken tot voorbij het punt van spenen: mensen die dat werkende enzym als volwassenen hebben, kunnen veilig dierlijke melk consumeren: de eigenschap lactase persistentie (LP). De andere 65% van de menselijke bevolking is lactose-intolerant en kan geen melk drinken zonder nadelige gevolgen: de onverteerde lactose zit in de dunne darm en veroorzaakt de verschillende ernst van diarree, krampen, opgeblazen gevoel en chronische winderigheid.

Frequentie van LP-eigenschap in menselijke populaties

Hoewel het waar is dat 35% van de wereldbevolking de lactase-persistentie heeft, hangt de waarschijnlijkheid dat je het hebt grotendeels af van de geografie, van waar jij en je voorouders woonden. Dit zijn schattingen, gebaseerd op vrij kleine steekproefgroottes.

• Oost- en Zuid-Europa: 15-54% heeft LP-enzym
• Midden- en West-Europa: 62-86%
• Britse eilanden en Scandinavië: 89-96%
• Noord-India: 63%
• Zuid-India: 23%
• Oost-Azië, indianen: zeldzaam
• Afrika: fragmentarisch, met de hoogste percentages geassocieerd met veehouders
• Midden-Oosten: fragmentarisch, met de hoogste percentages geassocieerd met kameelherders

De reden voor de geografische variatie in lactasepersistentie heeft te maken met de oorsprong ervan. Aangenomen wordt dat LP is ontstaan ​​door de domesticatie van zoogdieren en de daaropvolgende introductie van zuivelfabriek.

Zuivel en lactase persistentie

Zuivelfabriek - vee, schapen, geiten en kamelen fokken voor hun melk en zuivelproducten - begon met geiten, ongeveer 10.000 jaar geleden in wat nu Turkije is. Kaas, een gereduceerd lactose zuivelproduct, werd voor het eerst uitgevonden ongeveer 8.000 jaar geleden, in dezelfde buurt in West-Azië - het maken van kaas verwijdert de lactose-rijke wei uit de wrongel. De bovenstaande tabel laat zien dat het hoogste percentage mensen dat veilig melk kan consumeren, afkomstig is van de Britse eilanden en Scandinavië, niet in West-Azië, waar zuivelfabriek is uitgevonden. Geleerden geloven dat komt omdat het vermogen om veilig melk te consumeren een genetisch geselecteerd voordeel was in reactie op melkconsumptie, ontwikkeld gedurende 2.000-3.000 jaar.

Genetische studies uitgevoerd door Yuval Itan en collega's suggereren dat het Europese lactase persistentie gen (genaamd -13.910 * T voor zijn locatie op het lactase-gen in Europeanen) ongeveer 9.000 jaar geleden lijkt te zijn ontstaan, als gevolg van de verspreiding van zuivelfabrieken in Europa. -13.910: T wordt aangetroffen in populaties in heel Europa en Azië, maar niet elke persoon met lactase heeft het -13.910 * T-gen - in Afrikaanse veehouders wordt het lactase-persistentiegen -14.010 * C genoemd. Andere recent geïdentificeerde LP-genen omvatten -22.018: G> A in Finland; en -13.907: G en -14.009 in Oost-Afrika, enzovoort: er zijn geen twijfel over nog niet geïdentificeerde genvarianten. Ze zijn echter waarschijnlijk allemaal ontstaan ​​als gevolg van een afhankelijkheid van melkconsumptie door volwassenen.

Calcium-assimilatie-hypothese

De calciumassimilatiehypothese suggereert dat lactasepersistentie mogelijk een boost heeft gekregen in Scandinavië, omdat in gebieden met een hoge breedtegraad onvoldoende zonlicht geen voldoende synthese van vitamine D door de huid toestaat, en het verkrijgen van dierlijke melk zou een nuttige vervanging zijn geweest voor recente immigranten naar de regio.

Aan de andere kant geven studies van DNA-sequenties van Afrikaanse veehouders aan dat de mutatie van -14.010 * C ongeveer 7.000 jaar geleden plaatsvond, op een plaats waar een gebrek aan vitamine D zeker geen probleem was.

TRB en PWC

De lactase / lactose-set van theorieën testen het grotere debat over de komst van de landbouw in Scandinavië, een debat over twee groepen mensen genoemd naar hun keramische stijlen, de Funnel Beaker-cultuur (afgekort TRB van de Duitse naam, Tricherrandbecher) en de Pitted Ware cultuur (PWC). Over het algemeen geloven geleerden dat de PWC jagers-verzamelaars waren die ongeveer 5.500 jaar geleden in Scandinavië woonden toen de TRB-landbouwers uit het Middellandse-Zeegebied naar het noorden migreerden. Het debat draait om de vraag of de twee culturen zijn samengevoegd of dat de TRB de PWC heeft vervangen.

DNA-studies (inclusief de aanwezigheid van het LP-gen) op PWC-begrafenissen in Zweden geven aan dat de PWC-cultuur een andere genetische achtergrond had dan die van moderne Scandinavische populaties: moderne Scandinaviërs hebben veel hogere percentages van het T-allel (74 procent) in vergelijking met PWC (5 procent), ter ondersteuning van de TRB-vervangingshypothese.