Sadržaj
- Laktoza i laktaza
- Uvjeti za funkcioniranje enzima
- Genetika postojanosti laktaze
- Podrijetlo laktazne upornosti
Većina svjetske populacije u određenoj je mjeri netolerantna na laktozu. Međutim, među ljudima europskog porijekla iu nekim dijelovima Afrike sposobnost probave laktoze u mlijeku i mliječnim proizvodima vrlo je česta. Ovu sposobnost donosi genetska mutacija koja uzrokuje da oni koji je nose nastavljaju proizvoditi enzim zvan laktaza i u odrasloj dobi.
Laktoza i laktaza
I ljudsko i kravlje mlijeko bogati su šećerom koji se zove laktoza. Laktoza je disaharid, molekula dobivena kombiniranjem dviju manjih molekula šećera nazvanih glukoza i galaktoza. U vodi se šećer laktoza razgrađuje na glukozu i galaktozu, ali ta je reakcija vrlo spora. Enzim laktaza djeluje kao katalizator kako bi se olakšala reakcija i učinilo da se to dogodi vrlo brzo. Ovaj enzim sastoji se od četiri odvojene podjedinice koje se zajedno formiraju u jedan funkcionirajući enzim. Svaka je podjedinica dugačak lanac aminokiselina sjedinjenih. Ako brojite broj aminokiselina u svakom lancu, postoji 4.092 aminokiselinskih jedinica u proteinu.
Uvjeti za funkcioniranje enzima
Enzim laktaza postiže svoj optimalni učinak samo ako je prisutan magnezij, a on najbolje funkcionira kada je pH blizu 6. Kada je enzim potpuno zasićen - drugim riječima, kada je koncentracija laktoze toliko visoka da povećavanje dalje ne povećajte brzinu reakcije - može razgraditi 60 molekula laktoze u sekundi. Mehanizam kojim se olakšava reakcija uključuje dvije aminokiseline glutamata smještene na takav način da kad se molekula laktoze lijepi za enzim, te aminokiseline surađuju u njihovoj podjeli.
Genetika postojanosti laktaze
Kao dojenčad, svi ljudi proizvode enzim laktazu u svojim crijevima. Međutim, većina ljudi prestaje proizvoditi enzim u ranom djetinjstvu. Jedna mutacija blizu gena za ovaj enzim omogućava vam da nastavite proizvoditi laktazu u odrasloj dobi - i na taj način probavite laktozu čak i kao odrasla osoba. Ovu osobinu naziva se postojanošću laktaze, a ljudi koji joj nedostaju kažu da su netolerantni na laktozu, iako opseg i težina laktozne intolerancije kod pojedinaca jako variraju.
Podrijetlo laktazne upornosti
Ljudi su tek započeli uzgoj mlijeka prije nekih 10 000 godina. Postoji snažna povezanost između popularnosti uzgoja mliječnih proizvoda u određenoj regiji i učestalosti mutacije upornosti laktaze. Dvije regije u kojima je postojanost laktaze najčešća su Europa i neke afričke države, obje regije u kojima se uzgajanje mlijeka obavlja tisućama godina. To implicira da je postojanost laktaze nedavna evolucijska inovacija i da je postojala snažna prirodna selekcija koja je pogodovala ovoj mutaciji, što znači da će u regijama u kojima se uzgajati mliječni uzgoj ljudi vjerovatnije preživjeti i imati djecu. Zašto je sposobnost jesti mliječno mlijeko bila toliko korisna ostaje nejasno.