عدم تحمل اللاكتوز واستمرار اللاكتاز: هل يمكنك شرب الحليب؟

ما مجموعه 65 ٪ من السكان اليوم عدم تحمل اللاكتوز (LI): شرب حليب الحيوانات يجعلهم مرضى ، مع أعراض تشمل التشنجات والانتفاخ. هذا هو النمط النموذجي لمعظم الثدييات: فهي تتوقف عن القدرة على هضم حليب الحيوانات بمجرد انتقالها إلى الأطعمة الصلبة.

يمكن لـ 35 ٪ الأخرى من السكان أن يستهلكوا حليب الحيوانات بأمان بعد الفطام ، وهذا يعني أنهم استهلكوا استمرار اللاكتيز (LP) ، ويعتقد علماء الآثار أن هذه سمة وراثية تطورت بين 7000 إلى 9000 سنة منذ العديد من مجتمعات الألبان في أماكن مثل شمال أوروبا وشرق إفريقيا وشمالها الهند.

استمرار اللاكتاز ، والقدرة على شرب الحليب كشخص بالغ وعلى عكس عدم تحمل اللاكتوز ، هو سمة نشأت في البشر كنتيجة مباشرة لتدجين الثدييات الأخرى. اللاكتوز هو الكربوهيدرات الرئيسي (سكر ثنائي السكر) في الحيوانات حليب، بما في ذلك البشر والأبقار والأغنام ، الجمالوالخيول والكلاب. في الواقع ، إذا كان الكائن ثدييًا ، فإن الأمهات تعطي الحليب ، وحليب الأم هو مصدر الطاقة الرئيسي للرضع البشر وجميع الثدييات الصغيرة جدًا.

لا يمكن للثدييات عادة معالجة اللاكتوز في حالته العادية ، وبالتالي فإن الإنزيم الطبيعي المسمى اللاكتاز (أو اللاكتاز-فليوريزين هيدرولاز ، LPH) موجود في جميع الثدييات عند الولادة. يكسر اللاكتاز كربوهيدرات اللاكتوز إلى أجزاء قابلة للاستخدام (الجلوكوز والجلاكتوز). مع نضوج الثدييات وانتقالها إلى ما بعد لبن الأم إلى أنواع غذائية أخرى (يتم فطامها) ، يقل إنتاج اللاكتاز: في نهاية المطاف ، تصبح معظم الثدييات البالغة غير قادرة على تحمل اللاكتوز.

ومع ذلك ، في حوالي 35 ٪ من السكان ، يستمر هذا الإنزيم في العمل بعد نقطة الفطام: يمكن للأشخاص الذين لديهم هذا الإنزيم العامل عند البالغين استهلاك حليب الحيوانات بأمان: ثبات اللاكتاز (LP) سمة. 65 ٪ من السكان الآخرين يعانون من عدم تحمل اللاكتوز ولا يمكنهم شرب الحليب بدون آثار سيئة: غير مهضوم يجلس اللاكتوز في الأمعاء الدقيقة ويسبب شدة مختلفة للإسهال والتشنجات والانتفاخ والمزمن. انتفاخ.

في حين أنه صحيح أن 35 ٪ من سكان العالم لديهم سمة استمرار اللاكتاز ، فإن احتمال حصولك عليها يعتمد إلى حد كبير على الجغرافيا ، حيث تعيش أنت وأسلافك. هذه تقديرات تستند إلى أحجام عينات صغيرة إلى حد ما.

• شرق وجنوب أوروبا: 15 - 54٪ لديهم إنزيم LP
• وسط وغرب أوروبا: 62-86٪
• الجزر البريطانية والدول الاسكندنافية: 89-96٪
• شمال الهند: 63٪
• جنوب الهند: 23٪
• شرق آسيا ، الهنود الحمر: نادر
• أفريقيا: غير مكتملة ، مع أعلى النسب المرتبطة بالماشية الرعاة
• الشرق الأوسط: غير مكتمل ، مع أعلى النسب المرتبطة برعاة الإبل

يرجع سبب الاختلاف الجغرافي في ثبات اللاكتيز إلى أصوله. ويعتقد أن LP نشأت بسبب تدجين الثدييات ، وإدخال اللاحق الألبان.

بدأ الألبان - تربية الماشية والأغنام والماعز والإبل من أجل منتجات الألبان والحليب الماعز، منذ حوالي 10000 سنة في ما يعرف اليوم بتركيا. الجبن ، وهو منتج ألبان مخفض من اللاكتوز ، تم اختراعه لأول مرة منذ حوالي 8000 عام ، في نفس الحي في غرب آسيا - مما يجعل الجبن يزيل مصل اللبن الغني باللاكتوز من الخثارة. يوضح الجدول أعلاه أن أعلى نسبة من الأشخاص الذين يمكنهم استهلاك الحليب بأمان هم من الجزر البريطانية والدول الاسكندنافية ، وليس في غرب آسيا حيث تم اختراع الألبان. يعتقد العلماء أن ذلك يرجع إلى أن القدرة على استهلاك الحليب بأمان كانت ميزة مختارة وراثيا استجابة لاستهلاك الحليب ، تم تطويرها على مدى 2000-3000 سنة.

تشير الدراسات الجينية التي أجراها يوفال إيتان وزملاؤه إلى أن جين ثبات اللاكتاز الأوروبي (المسمى -9،910 * T لـ يبدو أن الموقع على جين اللاكتاز في الأوروبيين) قد نشأ منذ حوالي 9000 سنة ، نتيجة لانتشار الألبان في أوروبا. -13.910: تم العثور على T في السكان في جميع أنحاء أوروبا وآسيا ، ولكن ليس كل شخص ثابت اللاكتيز لديه جين -13،910 * T - في الرعاة الأفارقة يسمى جين استمرار اللاكتيز -14،010 * C. تشمل جينات LP الأخرى التي تم تحديدها مؤخرًا -22.018: G> A في فنلندا ؛ و -13.907: G و -14.009 في شرق إفريقيا وما إلى ذلك: ليس هناك شك في متغيرات جينية أخرى غير محددة حتى الآن. ومع ذلك ، فقد نشأت جميعها على الأرجح نتيجة اعتماد البالغين على استهلاك الحليب.

تشير فرضية استيعاب الكالسيوم إلى أن ثبات اللاكتاز ربما يكون قد حصل على دفعة في الدول الاسكندنافية لأنه في المناطق ذات خطوط العرض المرتفعة قلل من أشعة الشمس لا يسمح بتوليف كافٍ لفيتامين D من خلال الجلد ، وكان الحصول عليه من حليب الحيوانات سيكون بديلاً مفيدًا للمهاجرين الجدد إلى منطقة.

من ناحية أخرى ، دراسات عن تسلسل الحمض النووي رعاة ماشية أفارقة تشير إلى أن طفرة -14،010 * C حدثت منذ حوالي 7000 سنة ، في مكان لم يكن فيه نقص فيتامين D مشكلة بالتأكيد.

تختبر مجموعة نظريات اللاكتاز / اللاكتوز الجدل الأكبر حول وصول الزراعة إلى الدول الاسكندنافية ، وهو نقاش حول مجموعتين من الأشخاص الذين تم تسميتهم من خلال أنماط السيراميك الخاصة بهم ، ثقافة كوب القمع (اختصار TRB من اسمها الألماني ، Tricherrandbecher) وثقافة أدوات النحت (PWC). بشكل عام ، يعتقد العلماء أن PWC كانوا من الصيادين الجامعين الذين عاشوا في الدول الاسكندنافية قبل حوالي 5،500 سنة عندما هاجر المزارعون من منطقة البحر الأبيض المتوسط ​​إلى الشمال. يتمحور الجدل حول ما إذا كانت الثقافات قد اندمجت أم أن TRB حل محل PWC.

تشير دراسات الحمض النووي (بما في ذلك وجود الجين LP) على مدافن PWC في السويد إلى أن ثقافة PWC لها خلفية جينية مختلفة عن تلك الحديثة سكان الدول الاسكندنافية: تتمتع الدول الاسكندنافية الحديثة بنسب أعلى بكثير من الأليل T (74 بالمائة) مقارنةً بـ PWC (5 بالمائة) ، مما يدعم استبدال TRB فرضية.

دراستان 2014 (Breton et al. و Macholdt وآخرون) قاموا بالتحقيق في الأليلات المستمرة من اللاكتاز بين مجموعات الصيادين والجماعات الرعوية في الجنوب الأفريقي ، جزء من إعادة التقييم الأخيرة للمفاهيم التقليدية لخويسان وتوسيع التطبيقات لظهور ليرة لبنانية. "Khoisan" هو مصطلح جماعي للأشخاص الذين يتحدثون لغات غير البانتو بنقرات ساكنة وتشمل كل من Khoe ، المعروفة أن يكونوا رعاة ماشية منذ حوالي 2000 عام ، وكثيراً ما يوصف سان بأنه النموذج الأولي (ربما حتى الصورة النمطية) صيادو جامعي. غالبًا ما يُفترض أن المجموعتين ظلت معزولة إلى حد كبير طوال عصور ما قبل التاريخ.

لكن وجود الأليلات LP ، جنبًا إلى جنب مع الأدلة الأخرى التي تم تحديدها مؤخرًا مثل العناصر المشتركة للغات البانتو بين شعب الخويسان والاكتشافات الأثرية الأخيرة للأغنام الرعي في كهف ليوبارد في ناميبيا ، اقترح على العلماء أن خويسان الأفارقة لم يكن معزولًا ، بل كان ينحدر من هجرات متعددة لأشخاص من أجزاء أخرى من أفريقيا. تضمن العمل دراسة شاملة لأليل LP في سكان الجنوب الأفريقي الحديث ، وأحفاد الصيادين ، ماشية و خروف الرعاة والرعاة الزراعيون ؛ ووجدوا أن خوي (مجموعات الرعي) حملت نسخة شرق إفريقيا من أليل LP (-14010 * ج) في ترددات متوسطة ، مما يشير إلى أنها من المحتمل أن تنحدر جزئيًا من الرعاة من كينيا و تنزانيا. أليل LP غائب ، أو في ترددات منخفضة للغاية ، بين المتحدثين البانتو في أنغولا وجنوب أفريقيا وبين سان صياد جامعي.

وخلصت الدراسات إلى أنه منذ 2000 عام على الأقل ، تم جلب الرعي من قبل مجموعة صغيرة من الشرق المهاجرون الأفارقة إلى الجنوب الأفريقي ، حيث تم استيعابهم وتبنت ممارساتهم من قبل خوي المحلية مجموعات.

نشأت المتغيرات الجينية التي تسمح (لبعض) الأشخاص باستهلاك حليب الثدييات بأمان قبل حوالي 10000 عام أثناء إجراء العملية المنزلية. سمحت هذه الاختلافات للسكان الذين لديهم الجين بتوسيع مخزونهم الغذائي ، ودمج المزيد من الحليب في نظامهم الغذائي. هذا الاختيار هو من بين الأقوى في الجينوم البشري ، مع تأثير قوي على التكاثر البشري والبقاء.

ومع ذلك ، في ظل هذه الفرضية ، يبدو من المنطقي أن السكان الذين لديهم مستويات أعلى من الاعتماد على الحليب (مثل الرعاة الرحل) يجب أن يكون لديهم ترددات LP أعلى: ولكن هذا ليس صحيحًا دائمًا. الرعاة على المدى الطويل في آسيا لديهم ترددات منخفضة للغاية (المغول 12 في المائة ؛ الكازاخستانيون 14-30٪). يتمتع صيادو الرنة الصاميين بتردد LP أقل من بقية السكان السويديين (40-75 في المائة مقابل 91 في المائة). قد يكون ذلك بسبب اختلاف تركيزات اللاكتوز في الثدييات ، أو قد يكون هناك بعض التكيف الصحي مع الحليب الذي لم يتم اكتشافه بعد.

بالإضافة إلى ذلك ، اقترح بعض الباحثين أن الجين نشأ فقط في أوقات الإجهاد البيئي ، عندما كان يجب أن يكون الحليب الجزء الأكبر من النظام الغذائي ، وربما كان من الصعب على الأفراد النجاة من الآثار المرضية للحليب تحت تلك ظروف.

مصادر:

• Breton، Gwenna، et al. "الأليلات الثابتة من Lactase تكشف عن أصول جزئية من شرق إفريقيا لرعاة خوي في الجنوب الأفريقي." علم الأحياء الحالي 24.8 (2014): 852-8. طباعة.
• برجر ، ج. ، وآخرون. "أbsence من اللاكتاز-الإصرار المرتبط أليل في أوائل العصر الحجري الحديث الأوروبيين." وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم 104.10 (2007): 3736-41. طباعة.
• Dunne، Julie، et al. "أول ألبان في إفريقيا الصحراوية الخضراء في الألفية الخامسة قبل الميلاد." طبيعة 486.7403 (2012): 390-94. طباعة.
• جيربولت ، باسكال ، وآخرون. "تطور ثبات اللاكتاز: مثال على بناء المشكاة البشرية." المعاملات الفلسفية للمجتمع الملكي ب: العلوم البيولوجية 366.1566 (2011): 863-77. طباعة.
• إيتان ويوفال وآخرون. "أصول ثبات اللاكتاز في أوروبا." علم الأحياء الحسابي PLOS 5.8 (2009): e1000491. طباعة.
• جونز ، بريوني لي ، وآخرون. "تنوع ثبات اللاكتاز في شاربي اللبن الأفريقي." علم الوراثة البشرية 134.8 (2015): 917-25. طباعة.
• ليوناردي وميشيلا وآخرون. "تطور ثبات اللاكتاز في أوروبا. تجميع الأدلة الأثرية والجينية." مجلة الألبان الدولية 22.2 (2012): 88-97. طباعة.
• Liebert، Anke، et al. "التوزيعات على مستوى العالم لأليل اللاكتيز المستمر والآثار المعقدة لإعادة التركيب والاختيار." علم الوراثة البشرية 136.11 (2017): 1445-53. طباعة.
• Malmström، Helena، et al. "تواتر عال من عدم تحمل اللاكتوز في سكان هنتر-جامع ما قبل التاريخ في شمال أوروبا." علم الأحياء التطوري BMC 10.89 (2010). طباعة.
• رانسيارو ، أليسيا ، وآخرون. "الأصول الجينية لاستمرار اللاكتاز وانتشار الرعي في أفريقيا." المجلة الأمريكية للوراثة البشرية 94.4 (2014): 496–510. طباعة.
• Salque، Mélanie، et al. "أقرب دليل على صنع الجبن في الألفية السادسة قبل الميلاد في شمال أوروبا." طبيعة 493.7433 (2013): 522–25. طباعة.
• Ségurel و Laure و Céline Bon. "حول تطور استمرار اللاكتاز في البشر." المراجعة السنوية لعلم الجينوم وعلم الوراثة البشرية 18.1 (2017): 297–319. طباعة.