Innehåll
- Laktos och laktas
- Villkor för enzymfunktion
- Genetik för laktaspersistens
- Origins of Lactase Persistence
Majoriteten av världens befolkning är till viss del laktosintolerant. Bland människor av europeisk härkomst och i vissa delar av Afrika är dock förmågan att smälta laktos i mjölk och mejeriprodukter mycket vanlig. Denna förmåga åstadkoms av en genetisk mutation som får de som bär den att fortsätta producera ett enzym som kallas laktas långt in i vuxen ålder.
Laktos och laktas
Både mänsklig och komjölk är rik på ett socker som kallas laktos. Laktos är en disackarid, en molekyl tillverkad genom att kombinera två mindre sockermolekyler med namnet glukos och galaktos. I vatten tenderar laktosockret att brytas ner till glukos och galaktos, men denna reaktion är mycket långsam. Enzymet laktas fungerar som en katalysator för att underlätta reaktionen och få den att hända mycket snabbt. Detta enzym består av fyra separata underenheter som samlas för att bilda ett enda fungerande enzym. Varje underenhet är en lång kedja av aminosyror som är sammankopplade. Sammantaget, om du räknar upp antalet aminosyror i varje kedja, finns det 4 092 aminosyreenheter i proteinet.
Villkor för enzymfunktion
Laktas-enzymet uppnår bara sin optimala prestanda om magnesium är närvarande, och det fungerar bäst när pH är nära 6. När enzymet är helt mättat - med andra ord, när koncentrationen av laktos är så hög att det ökar ytterligare öka reaktionshastigheten - det kan bryta ner 60 molekyler laktos per sekund. Mekanismen genom vilken den underlättar reaktionen involverar två glutamataminosyror belägna på ett sådant sätt att när laktosmolekylen fastnar vid enzymet samverkar dessa aminosyror för att dela upp den i två.
Genetik för laktaspersistens
Som spädbarn producerar alla människor laktasenzym i tarmen. De flesta människor upphör emellertid med att producera enzymet i tidig barndom. En enda mutation nära genen för detta enzym gör att du kan fortsätta producera laktas till vuxen ålder - och därmed smälta laktos även som vuxen. Denna egenskap kallas laktaspersistens, och personer som saknar det sägs vara laktosintoleranta, även om omfattningen och svårighetsgraden av laktosintolerans varierar mycket bland individer.
Origins of Lactase Persistence
Människor började bara mjölkodling för cirka 10 000 år sedan. Det finns en stark korrelation mellan populariteten för mjölkodling i en given region och frekvensen av laktasutvecklingsmutationen. De två regionerna där laktaspersistens är vanligast är Europa och vissa afrikanska länder, båda regioner där mjölkodling har bedrivits i årtusenden. Detta innebär att laktasuthållighet är en nyligen utvecklad innovation och att det har varit ett starkt naturligt urval som gynnade denna mutation, vilket innebär att i regioner där mjölkodling utövades var människor som kunde smälta mejeriprodukter mycket mer benägna att överleva och få barn. Varför förmågan att äta mejeri var så fördelaktig är fortfarande oklart.