Tartalom
- Laktóz és laktáz
- Az enzim működésének feltételei
- A laktáz perzisztencia genetikája
- A laktáz perzisztencia eredete
A világ népességének többsége bizonyos mértékben laktóz-intolerancia. Az európai származású emberek és Afrika bizonyos részeiben azonban a tejben és a tejtermékekben a laktóz emésztési képessége nagyon gyakori. Ezt a képességet egy genetikai mutáció hozza létre, amely miatt a hordozók tovább folytatják a laktáz nevű enzim termelődését a felnőttkorban.
Laktóz és laktáz
Az emberi és a tehéntej egyaránt tartalmaz laktóznak nevezett cukrot. A laktóz egy diszacharid, egy molekula, amelyet két kisebb cukormolekula kombinációjával állítottak elő, nevű glükózt és galaktózt. A vízben a laktózcukor hajlamos bontásra glükózra és galaktózra, de ez a reakció nagyon lassú. A laktáz enzim katalizátorként szolgál, hogy megkönnyítse a reakciót, és rendkívül gyorsan meginduljon. Ez az enzim négy különálló alegységből áll, amelyek egyetlen működő enzimet képeznek. Mindegyik alegység egy hosszú aminosavlánc, összefonva. Összességében, ha megszámoljuk az aminosavak számát az egyes láncokban, akkor a fehérjében 4.092 aminosav egység van.
Az enzim működésének feltételei
A laktáz enzim csak akkor érinti el az optimális teljesítményét, ha magnézium van jelen, és akkor a legjobban működik, ha a pH-érték 6 közelében van. Ha az enzim teljesen telített - más szavakkal, amikor a laktóz koncentrációja olyan magas, hogy további növelése nem jár. növelje a reakciósebességet - másodpercenként 60 molekulát laktózt képes lebontani. A mechanizmus, amellyel megkönnyíti a reakciót, két glutamát aminosavat tartalmaz, amelyek úgy vannak elrendezve, hogy mihelyt a laktóz molekula ragaszkodik az enzimhez, ezek az aminosavak együttműködnek és felosztják azt két részre.
A laktáz perzisztencia genetikája
Csecsemőként minden ember a laktáz enzimet termel a bélben. Az emberek többsége azonban a korai gyermekkorban abbahagyja az enzim termelését. Az enzim généhez közeli egyetlen mutáció lehetővé teszi a laktáz termelődésének folytatását felnőttkorban, és így felnőttként emésztheti a laktázt. Ezt a tulajdonságot laktáz-perzisztenciának nevezik, és az embereknek, akiknek hiányzik, laktóz-intoleranciának tekintik, bár a laktóz intolerancia mértéke és súlyossága az egyének között nagyon eltérő.
A laktáz perzisztencia eredete
Az emberek csak körülbelül 10 000 évvel ezelőtt kezdték meg a tejtermelést. Az adott régióban a tejtermelés népszerűsége és a laktáz perzisztencia mutáció gyakorisága között szoros kapcsolat van. A két régió, ahol a laktáz-perzisztencia a leggyakoribb, Európa és néhány afrikai ország, mindkét régió, ahol a tejtermelést évezredek óta gyakorolják. Ez azt sugallja, hogy a laktáz perzisztencia az utóbbi időben bekövetkezett evolúciós innováció, és erõs természetes szelekció valósította meg ezt a mutációt, ami azt jelenti, hogy azokban a régiókban, ahol a tejtermelést gyakorolták, az emberek, akik tejtermékeket tudtak emésztni, sokkal nagyobb valószínûséggel éltek túl és gyermekeket kaptak. Miért továbbra sem tisztázott, hogy miért volt ilyen jó a tejtermékek fogyasztásának képessége.