Lactose-intolerantie en Lactase Persistentie

Waarom 65% van de mensen geen melk kan drinken

In totaal heeft 65% van de menselijke bevolking van vandaag 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 kunnen verteren van dierlijke melk als ze eenmaal zijn overgegaan op vast voedsel.

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

Bewijs en achtergrond

Lactasepersistentie, het vermogen om als volwassene melk te drinken en het tegenovergestelde van lactose-intolerantie, is een eigenschap die bij mensen 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. Als een wezen een zoogdier is, geven de moeders feitelijk melk en moedermelk is de belangrijkste energiebron voor menselijke baby's en alle zeer jonge zoogdieren.

Zoogdieren kunnen lactose normaliter niet in zijn normale toestand verwerken en daarom is bij alle zoogdieren bij geboorte een natuurlijk enzym genaamd lactase (of lactase-florizine-hydrolase, LPH) aanwezig. Lactase breekt het lactose-koolhydraat af in bruikbare delen (glucose en galactose). Naarmate het zoogdier ouder wordt en verder gaat dan moedermelk naar andere soorten voedsel (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 doorwerken tot het punt van spenen: mensen die dat werkend enzym als volwassenen hebben, kunnen dierenmelk veilig consumeren: het kenmerk van lactasepersistentie (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, een opgeblazen gevoel en chronische winderigheid.

Frequentie van LP-eigenschap in menselijke populaties

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

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

Zuivel en Lactase Persistentie

Zuivelfabrieken - het grootbrengen van vee, schapen, geiten en kamelen voor hun melk en zuivelproducten - begon met geiten , ongeveer 10.000 jaar geleden in wat tegenwoordig Turkije is. Kaas, een verminderd lactose-zuivelproduct, werd voor het eerst bedacht ongeveer 8.000 jaar geleden, in dezelfde regio in West-Azië - kaas maken verwijdert de lactose-rijke wei uit de wrongel.

Uit de bovenstaande tabel blijkt dat het grootste percentage mensen dat veilig melk kan consumeren afkomstig is van de Britse eilanden en Scandinavië, en niet in West-Azië, waar melkveehouderijen werden uitgevonden. Geleerden geloven dat dat komt omdat het vermogen om veilig melk te consumeren een genetisch geselecteerd voordeel was in reactie op melkconsumptie, ontwikkeld over 2.000-3.000 jaar.

Genetische studies uitgevoerd door Yuval Itan en collega's suggereren dat het Europese lactase-persistentiegen (genaamd -13.910 * T vanwege zijn locatie op het lactasegen in Europeanen) ongeveer 9000 jaar geleden lijkt te zijn ontstaan, als gevolg van de verspreiding van melkvee in Europa. -13.910: T wordt aangetroffen in populaties in heel Europa en Azië, maar niet elke lactase persistente persoon heeft het -13.910 * T-gen - in Afrikaanse veehouders wordt het lactase-persistentiegen -14.010 * C genoemd.

Andere onlangs geïdentificeerde LP-genen omvatten -22.018: G> A in Finland; en -13.907: G en -14.009 in Oost-Afrika enzovoort: er zijn ongetwijfeld andere alsnog ongeïdentificeerde genvarianten. Ze zijn echter allemaal ontstaan ​​als gevolg van een afhankelijkheid van melkconsumptie door volwassenen.

Calcium assimilatie hypothese

De calciumassimilatiehypothese suggereert dat lactasepersistentie een stimulans zou kunnen krijgen in Scandinavië, omdat in gebieden met een hoge breedtegraad verminderd zonlicht onvoldoende vitamine D-synthese door de huid mogelijk maakt en het uit dierlijke melk halen een nuttige vervanging zou zijn voor recente immigranten naar de regio.

Aan de andere kant geven onderzoeken naar DNA-sequenties van Afrikaanse veehoeders ook aan dat de mutatie van -14.010 * C ongeveer 7000 jaar geleden plaatsvond, op een plaats waar een gebrek aan vitamine D zeker geen probleem was.

TRB en PWC

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

DNA-onderzoeken (inclusief de aanwezigheid van het LP-gen) op PWC-begravingen 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) vergeleken met PWC (5 procent), ter ondersteuning van de TRB-vervangingshypothese.

Khoisan Herders en Hunter-Gatherers

Twee 2014 onderzoeken (Breton et al. En Macholdt et al.) Onderzochten lactasepersistentie-allelen onder Zuid-Afrikaanse Khoisan-jager-verzamelaars en herdersgroepen, onderdeel van een recente herevaluatie van de traditionele concepten van de Khoisan en de verbreding van toepassingen voor het verschijnen van LP. "Khoisan" is een verzamelnaam voor mensen die niet-Bantu-talen spreken met klikmedeklinkers en omvat zowel Khoe, bekend als veehoeders van ongeveer 2000 jaar geleden, en San vaak beschreven als de prototypische (misschien zelfs stereotiepe) jagers-verzamelaars . Van beide groepen wordt vaak aangenomen dat ze gedurende de prehistorie grotendeels geïsoleerd zijn gebleven.

Maar de aanwezigheid van LP-allelen, samen met ander recentelijk geïdentificeerd bewijsmateriaal, zoals gedeelde elementen van Bantu-talen onder Khoisan-mensen en recente archeologische ontdekkingen van schapenpastorisme bij Leopard Cave in Namibië, heeft geleerden gesuggereerd dat Afrikaanse Khoisan niet geïsoleerd waren, maar in plaats daarvan afstammelingen van meerdere migraties van mensen uit andere delen van Afrika. Het werk omvatte een uitgebreide studie van LP-allelen in de moderne Zuid-Afrikaanse bevolking, afstammelingen van jagers-verzamelaars, vee- en schapenhoeders en agropastoralisten; ze ontdekten dat Khoe (hoedende groepen) de Oost-Afrikaanse versie van het LP-allel (-14010 * C) op gemiddelde frequenties droegen, wat aangeeft dat ze waarschijnlijk gedeeltelijk afstammen van veehouders uit Kenia en Tanzania. Het LP-allel is afwezig, of in zeer lage frequenties, bij Bantu-sprekers in Angola en Zuid-Afrika en bij San jagers-verzamelaars.

De studies concluderen dat ten minste 2000 jaar geleden het pastoralisme werd gebracht door een kleine groep Oost-Afrikaanse migranten naar zuidelijk Afrika, waar ze werden geassimileerd en hun praktijken werden overgenomen door lokale Khoe-groepen.

Waarom Lactase Persistentie?

De genetische varianten die (sommige) mensen toestaan ​​om zoogdiermelk veilig te consumeren, ontstonden ongeveer 10.000 jaar geleden toen het huishoudelijke proces werd ondernomen. Die variaties lieten populaties met het gen toe om hun voedingsrepertoire te verbreden en meer melk in hun dieet op te nemen. Die selectie is een van de sterkste in het menselijk genoom, met een sterke invloed op de voortplanting en overleving van de mens.

Onder die hypothese lijkt het echter logisch dat populaties met een hogere mate van melkafhankelijkheid (zoals nomadische herders) hogere LP-frequenties zouden hebben, maar dat is niet altijd waar. Langdurige herders in Azië hebben vrij lage frequenties (Mongols 12 procent, Kazakhs 14-30 procent). Sami-rendierjagers hebben een lagere LP-frequentie dan de rest van de Zweedse bevolking (40-75 procent versus 91 procent). Dat kan zijn omdat verschillende zoogdieren verschillende lactoseconcentraties hebben, of er kan een tot nu toe onontdekte gezondheidsaanpassing aan melk zijn.

Sommige onderzoekers hebben bovendien gesuggereerd dat het gen alleen is ontstaan ​​in tijden van ecologische stress, wanneer melk een groter deel van het dieet moest zijn en het misschien moeilijker was voor individuen om de ziektes van melk onder die omstandigheden te overleven.

> Bronnen: