Устойчивость к лактазе или толерантность к лактозе — это постоянная активность фермента лактазы во взрослом возрасте, что позволяет переваривать лактозу в молоке . У большинства млекопитающих активность фермента резко снижается после отлучения от груди . [1] Однако в некоторых человеческих популяциях устойчивость к лактазе недавно развилась [ 2] как адаптация к потреблению нечеловеческого молока и молочных продуктов после младенчества. Устойчи-вость к лактазе очень высока среди северных европейцев, особенно ирландцев . Во всем мире большинство людей неустойчивы к лактазе [1] и страдают различной степенью непереносимости лактозы во взрослом возрасте. Однако устойчивость к лактазе и непереносимость лактозы могут пересекаться.
Распределение фенотипа персистенции лактазы (LP) или способности переваривать лактозу во взрослом возрасте не является однородным в мире. Частоты персистенции лактазы сильно варьируются. В Европе распределение фенотипа персистенции лактазы является клинальным , с частотами от 15–54% на юго-востоке до 89–96% на северо-западе. [3] Например, только 17% греков и 14% сардинцев , как прогнозируется, обладают этим фенотипом, в то время как около 80% финнов и венгров и 100% ирландцев , как прогнозируется, будут иметь персистенцию лактазы. [4] Аналогичным образом, частота лактазной персистенции является клинической в Индии, исследование 2011 года с участием 2284 человек выявило распространенность ЛП в общине Рор , Харьяна , на северо-западе, равную 48,95%, снижающуюся до 1,5% в андаманских общинах , на юго-востоке, и 0,8% в тибето-бирманских общинах, на северо-востоке. [5] [6]
Высокая частота устойчивости лактазы также обнаружена в некоторых местах в странах Африки к югу от Сахары [7] [8] и на Ближнем Востоке. [9] [10] Но наиболее распространенной ситуацией является промежуточная или низкая устойчивость лактазы: промежуточная (от 11 до 32%) в Центральной Азии [11] , низкая (<=5%) у коренных американцев , жителей Восточной Азии, большинства китайских популяций [2] и некоторых африканских популяций. [3] [4] [11]
В Африке распределение устойчивости к лактазе является «пятнистым»: [12] [13] [3] высокие вариации частоты наблюдаются в соседних популяциях, например, между беджа и нилотами из Судана. [14] Это затрудняет изучение распределения устойчивости к лактазе. [4] Высокие проценты фенотипа устойчивости к лактазе обнаружены в традиционно скотоводческих популяциях, таких как фулани и бедуины . [3] [15]
Устойчивость к лактазе распространена среди нгуни и некоторых других скотоводческих популяций Южной Африки в результате потребления ими молочных продуктов. Устойчивость к лактазе среди людей нгуни, однако, менее распространена, чем среди североевропейских популяций, поскольку традиционно они потребляли молочные продукты в основном в форме амаси (известного как маас на африкаанс), в котором меньше лактозы, чем в свежем сыром молоке, из-за процесса ферментации, которому оно подвергается. [16] [17] [15] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [ чрезмерное цитирование ]
Многочисленные исследования показывают, что наличие двух фенотипов «лактазно-устойчивый» (производный фенотип) и «лактазно-неустойчивый» ( гиполактазия ) генетически запрограммировано, и что лактазная устойчивость не обязательно обусловлена потреблением лактозы после периода сосания. [24] [25]
Фенотип, устойчивый к лактазе, включает высокую экспрессию мРНК , высокую активность лактазы и, следовательно, способность переваривать лактозу, в то время как фенотип, устойчивый к лактазе, включает низкую экспрессию мРНК и низкую активность лактазы. [26] Фермент лактаза кодируется геном LCT . [24]
Известно, что гиполактазия наследуется рецессивно и аутосомно, что означает, что люди с неперсистирующим фенотипом являются гомозиготными и получили две копии аллеля с низкой активностью лактазы (предковый аллель) от своих родителей, которые могут быть гомозиготными или, по крайней мере, гетерозиготными по аллелю. [24] Для персистирования лактазы требуется только один аллель с высокой активностью. [24] [25] Персистирование лактазы ведет себя как доминантный признак, поскольку половинных уровней активности лактазы достаточно для демонстрации значительного переваривания лактозы. [1] Цис-действующее транскрипционное молчание гена лактазы отвечает за фенотип гиполактазии. [24] [25] Кроме того, исследования показывают, что было обнаружено только восемь случаев, когда родители ребенка с персистенцией лактазы оба страдали гиполактазией. [1] Хотя экспрессия лактазы определяется множеством генетических и пищевых факторов, не было обнаружено никаких доказательств адаптивного изменения экспрессии лактазы у человека в ответ на изменения уровня потребления лактозы. [1] Два различных фенотипа гиполактазии: фенотип I, характеризующийся сниженным синтезом предшественника LPH, и фенотип II, связанный с обильным синтезом предшественника, но сниженным преобразованием белка в его зрелую молекулярную форму. [27] Фермент лактазы имеет два активных центра, которые расщепляют лактозу. Первый находится в Glu1273, а второй в Glu1749, которые раздельно расщепляют лактозу на два отдельных вида молекул. [1]
По крайней мере шесть мутаций ( однонуклеотидные полиморфизмы – SNP) были связаны с экспрессией лактазы. [28] Все они расположены в области гена MCM6 выше LCT . Эта область считается областью энхансера для транскрипции LCT . [29] [30] [31] Первый идентифицированный генетический вариант, связанный с устойчивостью лактазы, – это C/T*−13910. [32] Предковый аллель – это C, а производный аллель – связанный с устойчивостью лактазы – это T. В том же исследовании было обнаружено, что другой вариант также коррелирует с фенотипом в большинстве случаев: G*/A-22018. [ необходима цитата ]
Были идентифицированы другие аллели, связанные с устойчивостью лактазы: G/C*-14010, [15] C/G*-13907, [15] [13] [33] и T/G*-13915. [34] Этот вариант описан как часть составного аллеля с T/C*3712 в. [31] Эти три варианта широко распространены в некоторых популяциях. Редкие варианты были зарегистрированы в нескольких исследованиях, как G/A*14107 у коса [35] и фулани (из Мали); [28] C/T*13906 у фулани (из Мали). [28]
Аллели устойчивости к лактазе различаются по географическому распределению. В европейских и европейских популяциях они почти полностью коррелируют с наличием мутации −13,910 C/T в области энхансера гена лактазы ( LCT ). [ необходима цитата ]
Это отличается от распределения аллелей устойчивости лактазы в остальном мире, особенно в Африке и на Ближнем Востоке, где сосуществуют несколько аллелей. [ необходима цитата ]
Аллель T/G*-13915 встречается в основном в популяциях Восточной и Северной Африки и Ближнего Востока. Аллель G/C*-14010 был выявлен в Восточной Африке. [36] Аллель C/G*13907 был описан в Судане и Эфиопии. [15] [33] [37] «Европейский» аллель T*13910 также встречается в некоторых популяциях из Африки, включая фулани (из Мали, [28] Судана, [38] и Камеруна [33] ) и кой из Южной Африки. [20] [22] Этот аллель также был обнаружен в Центральной Азии. [11]
Неизвестно, как именно различные варианты, описанные выше, регулируют экспрессию LCT . Ни одна из мутаций, выявленных до сих пор, не была показана как исключительно причинная для персистенции лактазы, и возможно, что будут обнаружены и другие аллели. [39] Если мы сосредоточимся на «европейском варианте», то позиция −13910 имеет функцию энхансера на промоторе лактазы (промотор облегчает транскрипцию гена LCT ). T−13910 является большим энхансером, чем C−13910, поэтому считается, что эта мутация ответственна за различия в экспрессии лактазы, [40] хотя не найдено достаточных доказательств, чтобы доказать, что персистенция лактазы вызвана только C−13910→T−13910. [24]
Кроме того, в одном исследовании с участием финской популяции было показано, что ген лактазы имеет более высокую экспрессию, когда G-22018 сочетается с T-13910. [24]
Устойчивость лактазы является хрестоматийным примером естественного отбора у людей: сообщается, что она оказывает более сильное давление отбора, чем любой другой известный человеческий ген. [24] Однако конкретные причины, по которым устойчивость лактазы дает селективное преимущество, «остаются открытыми для спекуляций». [41]
Было представлено несколько доказательств положительного отбора, действующего на аллель T*-13910: он расположен в участке гомозиготности около 1 Мб; [42] сила отбора аналогична той, которая была оценена для устойчивости к малярии. [2] Выводы гаплотипа были сделаны на основе данных по популяциям Центральной Азии; там также был обнаружен отбор, хотя и менее сильный, чем в европейских популяциях. [11] Таким образом, даже если T*13910 не может быть причиной устойчивости лактазы, он был отобран в ходе эволюционной истории человека.
Другие варианты также оказались под селекцией. Аллель C*-14010 находится на особенно длинном участке гомозиготности (> 2 Мб). [15]
Было доказано, что составной аллель G*-13915 и C*-3712 расположен на длинном участке гомозиготности (от 1,1 Мб [15] до 1,3 Мб [31] ).
Способность переваривать лактозу не является эволюционным новшеством в человеческих популяциях. Почти все млекопитающие начинают жизнь со способностью переваривать лактозу. Эта черта выгодна на младенческой стадии, поскольку молоко служит основным источником питания. По мере отлучения от груди и появления в рационе других продуктов молоко больше не потребляется. В результате способность переваривать лактозу больше не обеспечивает явного преимущества в плане приспособленности. [43] Это очевидно при изучении гена лактазы млекопитающих ( LCT ), экспрессия которого снижается после стадии отлучения от груди, что приводит к снижению выработки ферментов лактазы. [43] Когда эти ферменты вырабатываются в малых количествах, возникает неперсистентность лактазы (LNP). [38]
Способность переваривать свежее молоко во взрослом возрасте генетически закодирована различными вариантами, которые расположены выше гена LCT и которые различаются между популяциями. Эти варианты встречаются с очень высокой частотой в некоторых популяциях и показывают признаки отбора. Существуют две примечательные гипотезы с разными теориями, которые пытаются объяснить, почему фенотип устойчивости к лактазе был положительно отобран. [3] Первая из них, известная как культурно-историческая гипотеза, утверждает, что основной причиной LP является введение в рацион продуктов питания на основе молочных продуктов, [3] в то время как гипотеза обратной причины утверждает, что потребление молочных продуктов было принято обществами, которые уже имели высокую частоту LP. [3]
Гипотеза коэволюции генов и культуры о положительном отборе фенотипа устойчивости к лактазе основана на наблюдении, что популяции скотоводов часто демонстрируют высокие уровни устойчивости к лактазе. Согласно этой гипотезе, причиной отбора является пищевое преимущество устойчивости к лактазе. [2] [15]
Индивиды, у которых проявились фенотипы, устойчивые к лактазе, имели бы значительное преимущество в усвоении питательных веществ. [38] Это особенно верно для обществ, в которых одомашнивание молочных животных и скотоводство стали основным образом жизни. [ необходима цитата ]
Сочетание генов пастбищного животноводства и устойчивости к лактазе позволило бы особям получить преимущество в построении ниши, то есть у них было бы меньше конкуренции за ресурсы, извлекая вторичный источник пищи — молоко. [44] Молоко как источник питания могло быть более выгодным, чем мясо, поскольку скорость его обновления значительно выше. Вместо того, чтобы выращивать и убивать животных, одна корова или коза могла бы многократно служить ресурсом с меньшими временными и энергетическими ограничениями. Конкурентное преимущество, предоставленное особям, толерантным к лактозе, могло бы привести к сильному селективному давлению для этого генотипа, особенно во времена голода и нехватки продовольствия, что, в свою очередь, привело к более высокой частоте устойчивости к лактазе в популяциях. Молоко также, как правило, менее загрязнено, чем вода, что снижает подверженность патогенам или паразитам. [45]
Напротив, для обществ, которые не занимались скотоводством, не существует селективного преимущества для устойчивости лактазы. Мутации, которые могли развить аллельные вариации, которые кодируют выработку лактазы во взрослом возрасте, являются просто нейтральными мутациями. Они, по-видимому, не дают особям никаких преимуществ в плане приспособленности. В результате никакой отбор не увековечил распространение этих аллельных вариантов, а генотип и фенотип устойчивости лактазы остаются редкими. [1] Например, в Восточной Азии исторические источники также свидетельствуют о том, что китайцы не употребляли молоко, тогда как кочевники, жившие на границах, употребляли. Это отражает современное распространение непереносимости. Китай особенно известен как место плохой толерантности, тогда как в Монголии и азиатских степях молоко и молочные продукты являются основным источником питания. Кочевники также делают алкогольный напиток, называемый айраг или кумыс , из кобыльего молока, хотя процесс ферментации снижает количество присутствующей лактозы. [ необходима цитата ]
Для гипотезы коэволюции генов и культуры было предложено два сценария: либо устойчивость лактазы развилась и была выбрана после начала скотоводческих практик (культурно-историческая гипотеза); либо скотоводство распространилось только в популяциях, где устойчивость лактазы уже была на высоком уровне (гипотеза обратной причины). Существуют исключения из этой гипотезы, такие как охотники-собиратели хадза (Танзания) с распространенностью фенотипа устойчивости лактазы 50%. [15]
Эволюцию устойчивости лактазы в ответ на пастбищное поведение можно рассматривать как пример эффекта Болдуина , посредством которого поведение животных влияет на давление отбора, которому они подвергаются. [46]
Было показано, что потребление лактозы приносит пользу людям с лактазной персистентностью в зрелом возрасте. Например, в исследовании British Women's Heart and Health Study 2009 года [47] изучалось влияние на здоровье женщин аллелей, кодирующих лактазную персистентность. В тех случаях, когда аллель C указывал на неперсистентность лактазы, а аллель T указывал на ее персистентность, исследование показало, что женщины, гомозиготные по аллелю C, демонстрировали худшее здоровье, чем женщины с аллелями C и T и женщины с двумя аллелями T. Женщины с CC сообщили о большем количестве переломов бедра и запястья, большем количестве остеопороза и большем количестве катаракт , чем другие группы. [48] Они также были в среднем на 4–6 мм ниже других женщин, а также немного легче по весу. [48] Кроме того, было обнаружено, что такие факторы, как особенности метаболизма, социально-экономический статус, образ жизни и фертильность, не связаны с результатами, что указывает на то, что улучшение здоровья этих женщин было обусловлено потреблением молочных продуктов и проявлением лактазной устойчивости. [ необходима ссылка ]
Другая возможность — гипотеза абсорбции кальция. [13] [48] Лактоза способствует абсорбции кальция в кишечнике: она помогает поддерживать его в растворимой форме. Это может быть выгодно в регионах с низким уровнем солнечного света, где витамин D, необходимый для транспортировки кальция, является ограничивающим фактором. Было показано, что ген устойчивости лактазы коррелирует с более высокими уровнями витамина D. [49]
Корреляция между частотой резистентности лактазы и широтой в 33 популяциях Европы оказалась положительной и значимой, в то время как корреляция между резистентностью лактазы и долготой не была таковой, что позволяет предположить, что высокие уровни усвоения лактозы действительно были полезны в районах с низким уровнем солнечного света в Северной Европе. [50]
Повышенное усвоение кальция помогает предотвратить рахит и остеомаляцию . [1]
Была предложена гипотеза, характерная для засушливого климата: [51] здесь молоко является не только источником питательных веществ, но и источником жидкости, что может быть особенно полезным во время эпидемий желудочно-кишечных заболеваний, таких как холера (когда вода загрязнена). Человеческие популяции различаются по распространенности генотипической устойчивости лактазы, фенотипической переносимости лактозы и привычному потреблению молока. (Vliert et al, 2018). Способность человека усваивать молоко широко распространена при трех условиях. [ необходима цитата ]
В одном исследовании предполагалось, что устойчивость к лактазе была выбрана параллельно с устойчивостью к малярии у фулани из Мали. [28] Предлагаемые механизмы: питательная ценность молока; низкое содержание п -аминобензойной кислоты по сравнению с немолочной диетой; потребление иммуномодуляторов, содержащихся в молоке.
Хотя селективные преимущества устойчивости к лактазе обсуждались, были проведены исследования этнических групп, население которых, несмотря на сильную зависимость от потребления молока, в настоящее время имеет низкую частоту устойчивости к лактазе. [13] Исследование 303 человек из племени беджа и 282 человек из различных нилотских племен в Судане обнаружило резкое различие между распределением фенотипов лактазы двух популяций. Устойчивость к лактазе определялась с помощью водородных дыхательных тестов . Частота мальабсорбции лактозы составила 18,4% у членов племен беджа старше 30 лет и 73,3% у членов нилотских племен старше 30 лет. [14]
Согласно гипотезе коэволюции генов и культуры, способность переваривать лактозу во взрослом возрасте (устойчивость лактазы) стала выгодной для людей после изобретения животноводства и одомашнивания видов животных, которые могли бы обеспечить постоянный источник молока. Популяции охотников-собирателей до неолитической революции были в подавляющем большинстве непереносимы к лактозе, [53] [54] как и современные охотники-собиратели. Генетические исследования показывают, что самые старые мутации, связанные с устойчивостью лактазы, достигли заметного уровня в человеческих популяциях только за последние 10 000 лет. [55] [2] Это коррелирует с началом одомашнивания животных, которое произошло во время неолитического перехода. Поэтому устойчивость лактазы часто приводится в качестве примера как недавней эволюции человека [15] , так и, поскольку устойчивость лактазы является генетическим признаком, а животноводство — культурным признаком, коэволюции генов и культуры во взаимном симбиозе человека и животных , начатом с появлением сельского хозяйства . [56]
В зависимости от популяции, та или иная гипотеза селективного преимущества устойчивости лактазы может быть более актуальной: в Северной Европе гипотеза абсорбции кальция может быть одним из факторов, приводящих к сильным коэффициентам отбора, [57] тогда как в африканских популяциях, где дефицит витамина D не является такой большой проблемой, распространение аллеля наиболее тесно коррелирует с дополнительными калориями и питанием от скотоводства. [2]
Было идентифицировано несколько генетических маркеров для устойчивости лактазы, и они показывают, что устойчивость лактазы имеет множественное происхождение в разных частях света (т. е. это пример конвергентной эволюции ). В частности, была выдвинута гипотеза [58] , что вариант T*13910 появился по крайней мере дважды независимо. Действительно, он наблюдается на двух разных гаплотипах: H98, более распространенный (среди прочих у финнов и у фульбе); и H8 H12, связанный с географически ограниченными популяциями. Распространенная версия относительно старше. Вариант H98 — наиболее распространенный среди европейцев — по оценкам, достиг значительных частот около 7500 лет назад в центральных Балканах и Центральной Европе , месте и времени, примерно соответствующих археологической культуре линейной керамики и культурам Старчево . [ требуется цитата ]
Вариант T*13910 также обнаружен у североафриканцев. Таким образом, он, вероятно, возник ранее 7500 лет назад на Ближнем Востоке , но у самых ранних фермеров не было высокого уровня устойчивости лактазы, и они не потребляли значительного количества необработанного молока. [59]
Ниже описаны некоторые гипотезы относительно эволюционной истории сохранения лактазы в определенных регионах мира.
Что касается Европы, предложенная модель распространения устойчивости к лактазе объединяет селекционные и демографические процессы. [47] [36] [3] [13] В некоторых исследованиях использовались модельные подходы для изучения роли генетического дрейфа. [3] Согласно некоторым моделям, распространение устойчивости к лактазе в Европе можно отнести в первую очередь к форме генетического дрейфа . [47] Доказательства могут также поступать из других областей, например, из письменных исторических записей: римские авторы зафиксировали, что жители северной Европы, в частности Великобритании и Германии , пили необработанное молоко. Это очень близко соответствует современному европейскому распределению непереносимости лактозы, где жители Великобритании, Германии и Скандинавии имеют высокую толерантность, а жители южной Европы, особенно Италии, имеют более низкую толерантность. [41] Более низкую толерантность в южной Европе можно объяснить только генетическим дрейфом, но более высокую толерантность в северной Европе можно объяснить положительным отбором. [3] В отчетах 2017 года, подготовленных 23AndMe, указано, что 40,4% ее клиентов, которые идентифицировали себя как европейцы, имели одну копию мутировавшего аллеля 13910C/T, а еще 42% имели две копии мутации устойчивости лактазы. [60]
Проведенное в 2015 году сканирование всего генома с целью отбора с использованием ДНК, собранной у 230 древних жителей Западной Евразии, живших между 6500 и 300 годами до н. э., показало, что самое раннее появление аллеля, ответственного за устойчивость лактазы, произошло у человека, жившего в Центральной Европе между 2450 и 2140 годами до н. э. [61]
Археогенетическое исследование 2021 года показало, что устойчивость лактазы быстро росла в Британии раннего железного века , за тысячу лет до того, как она получила широкое распространение в континентальной Европе, что говорит о том, что в то время молоко стало очень важным продуктом питания в Британии. [62]
В Центральной Азии причинный полиморфизм устойчивости лактазы такой же, как и в Европе (T*13910, rs4988235), что предполагает генетическую диффузию между двумя географическими регионами. [11]
Указывается, что аллель, ответственный за устойчивость лактазы (T*13910), мог возникнуть в Центральной Азии , основываясь на более высокой частоте устойчивости лактазы среди казахов, которые имеют самую низкую долю «западного» генофонда, выведенную из анализа примесей из данных аутосомных микросателлитов. [11] Это, в свою очередь, также может быть косвенным генетическим доказательством раннего одомашнивания лошадей для производства молочных продуктов, как недавно подтверждено археологическими находками. [11] [63] У казахов, традиционно занимающихся скотоводством, частота устойчивости лактазы оценивается в 25–32%, из которых только 40,2% имеют симптомы, а 85–92% особей являются носителями аллеля T*13910. [11]
В Южной Азии доминирующий причинный полиморфизм для устойчивости лактазы такой же, как и в Европе (T*13910, rs4988235), что предполагает генетическую диффузию между двумя географическими регионами. Исследование 2012 года, в котором приняли участие 2284 человека по всему региону, выявило среднюю частоту мутации 10,3%, хотя распространенность варьировалась от 0,8% среди носителей тибето-бирманского языка до 18,4% среди носителей индоевропейского языка; на западе Индии наблюдались самые высокие случаи производного аллеля. Кроме того, примерно 3,4% населения обладали одной из других известных мутаций. [64]
Ситуация более сложная в Африке , где обнаружены все пять основных вариантов устойчивости лактазы. [65] [15] [19] [20]
Наличие аллелей T*13910 среди скотоводов племени кой приписывается потоку генов из Европы. Однако наличие других аллелей указывает на поток генов из Восточной Африки. [19]
Была выдвинута гипотеза, что вариант G*13915 распространился с Ближнего Востока [65] в связи с одомашниванием арабского верблюда . [31]
Мутация G-14009 обнаружена в Эфиопии. [66]
Вариант G*13907 распространен среди носителей афразийских языков в Северо-Восточной Африке . [65]
Аллель C*14010 сегодня наиболее распространен среди скотоводческих групп, населяющих восточную Африку, откуда он, как полагают, распространился вместе со скотоводством в части южной Африки. [65] [19] [20] [67] В конечном счете, вариант устойчивости лактазы C*14010, как полагают, прибыл из Сахары в районы, которые ранее были заселены афразийскоязычным населением. Это было выведено из существования заимствованных слов, связанных с животноводством и доением, афразийско-азиатского происхождения в различных нило-сахарских и нигеро-конголезских языках, а также из самого раннего появления обработанных молочных липидов на керамике, которая была найдена на археологическом памятнике Тадрарт Акакус в Ливии (радиоуглеродное датирование около 7500 г. до н.э., близко к предполагаемому возрасту мутации C*14010). [68]
Эволюционные процессы, обусловливающие быстрое распространение устойчивости лактазы в некоторых популяциях, неизвестны. [1] Среди некоторых популяций, населяющих Восточную Африку, устойчивость лактазы изменилась с незначительной до почти повсеместной частоты всего за 3000 лет, что предполагает очень сильное селективное давление . [15] Некоторые исследования также предполагают, что отбор на устойчивость лактазы не так силен, как предполагалось ( мягкая селективная очистка ), и что его сила сильно варьируется в зависимости от конкретных условий окружающей среды. [13] После одомашнивания животных особи приобрели способность переносить лактозу после отлучения от груди в младенчестве. Это дало людям решающее преимущество посредством естественного отбора, создав генетические вариации. [69]
Неолитические земледельцы , которые, возможно, проживали в Северо-Восточной Африке и на Ближнем Востоке , могли быть исходной популяцией для вариантов персистентности лактазы, включая -13910*T, и могли быть впоследствии вытеснены более поздними миграциями народов. [70] Фулани из Западной Африки к югу от Сахары , североафриканские туареги и европейские земледельцы , которые являются потомками этих неолитических земледельцев, разделяют вариант персистентности лактазы -13910*T. [70] Хотя он и является общим для скотоводов Фулани и Туарегов, по сравнению с вариантом Туарегов, вариант Фулани -13910*T претерпел более длительный период дифференциации гаплотипа. [70] Вариант персистентности лактазы Фулани -13910*T мог распространиться вместе со скотоводством между 9686 и 7534 годами до н.э., возможно, около 8500 лет до н.э.; Подтверждая этот временной интервал для фулани, по крайней мере, 7500 лет до н. э., имеются свидетельства того, что пастухи занимались доением в Центральной Сахаре . [70]
Мальабсорбция лактозы типична для взрослых млекопитающих, а сохранение лактазы — это явление, вероятно, связанное с человеческим взаимодействием в форме молочного животноводства. Большинство млекопитающих теряют способность переваривать лактозу, как только становятся достаточно взрослыми, чтобы найти собственный источник питания вдали от своих матерей. [71] После отлучения от груди или перехода от кормления молоком к потреблению других видов пищи их способность вырабатывать лактазу естественным образом снижается, поскольку она больше не нужна. Например, в одном исследовании за время, когда поросенок достигал возраста от пяти до 18 дней, он терял 67% своей способности к усвоению лактозы. [72] В то время как почти все люди могут нормально переваривать лактозу в течение первых 5–7 лет своей жизни, [71] большинство млекопитающих прекращают вырабатывать лактазу гораздо раньше. Крупный рогатый скот можно отлучать от материнского молока в возрасте от 6 месяцев до года. [73] Ягнят обычно отнимают от груди в возрасте около 16 недель. [74] Подобные примеры свидетельствуют о том, что устойчивость лактазы является уникальным явлением, свойственным только человеку. [ необходима цитата ]
Существуют некоторые примеры факторов, которые могут вызывать фенотип устойчивости лактазы при отсутствии какого-либо генетического варианта, связанного с LP. У людей могут отсутствовать аллели устойчивости лактазы, но они все равно будут переносить молочные продукты, в которых лактоза расщепляется в процессе ферментации (например, сыр, йогурт). [75] Кроме того, здоровые бактерии толстой кишки также могут способствовать расщеплению лактозы, позволяя тем, у кого нет генетики устойчивости лактазы, получать пользу от потребления молока. [75] [76]
Тест на переносимость лактозы можно провести, попросив испытуемых воздержаться от пищи в течение ночи, а затем взяв кровь для установления базового уровня глюкозы. Затем испытуемым дают выпить раствор лактозы, а уровень глюкозы в крови проверяют с интервалом в 20 минут в течение часа. Субъекты, у которых наблюдается существенное повышение уровня глюкозы в крови, считаются переносящими лактозу. [22]
Для выявления непереносимости лактозы часто используется водородный дыхательный тест . [ необходима ссылка ]
{{cite web}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )