• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Att lösa ett gammalt mejerimysterium kan hjälpa till att bota moderna matproblem

    Att studera kulturen hos mongoliska herdar kan hjälpa till att spräcka mysteriet om varför människor började konsumera animalisk mjölk innan populationer utvecklades för att kunna smälta den. Kredit:Matthäus Rest

    Djingis Khans erövrande arméer livnärde sig på torkad ostmassa när de korsade Eurasiens stora stäpper, gamla romare importerade skarpa ostar från Frankrike, och beduinstammar som korsar den arabiska öknen har i århundraden överlevt på kamelmjölk.

    Mejeri har varit centralt för människors existens sedan minst 6, 500 år f.Kr.

    Men ett mysterium ligger i dess hjärta som, om det löses, kan hjälpa till att förklara det ökande antalet moderna kostproblem, allt från matintoleranser till allergier, säger forskare.

    Forskare försöker förklara varför människor började konsumera djurs mjölk innan de utvecklade genetiska mutationer som gjorde det möjligt för dem att smälta den ordentligt.

    Mutationerna innebär att människor producerar laktas - ett enzym som bryter ner mjölksocker, kallas laktos - efter att de når vuxen ålder. Utan mutationer, laktasproduktionen upphör i barndomen, vilket kan leda till laktosintolerans.

    "Det finns åtminstone en 4, 000 års gap mellan när vi ser de tidigaste bevisen på mejeriproduktion och när vi först ser bevisen för eventuella mutationer var som helst i världen, sa professor Christina Warinner, chef för mikrobiomvetenskap vid Max Planck Institute for Science of Human History i Jena, Tyskland.

    Endast cirka 35 % av världens befolkning har idag laktaspersistensmutationer. De finns huvudsakligen i europeiska befolkningar – särskilt nordvästra Europa – och deras ättlingar, och i delar av Mellanöstern, Afrika söder om Sahara och Sydasien.

    "Om vi ​​kan räkna ut den evolutionära historien och mekaniken bakom laktosintolerans (hur diet, mänsklig genetik, och tarmmikrober interagerar), vi kommer att ha en kraftfull modell för hur man kan hantera andra komplexa matsmältningsstörningar och matallergier, " sa prof. Warinner.

    mongoliet

    Att studera mejeriarvet och tarmbakterier hos en grupp människor som inte har laktaspersistens – mongoliska herdar – kan hjälpa till att spräcka mejerimysteriet.

    "De har hållit på med mejeri i Mongoliet i tusentals år, men idag har människorna i Mongoliet inte de mutationer som gör att de kan producera laktas, " sade prof. Warinner, som leder ett projekt som undersöker Mongoliets mejerihistoria, kallad MEJERKULTURER.

    Mongoler mjölkar en mängd olika djur - hästar, jakar, får, kameler, nötkreatur, getter och renar – och skapa många olika produkter inklusive vodka gjord på yakyoghurt, och en torkad ostmassa som kan förvaras i rumstemperatur i upp till två år.

    Forskare undersöker om boskaparnas bearbetningstekniker gör mejeriprodukter mer smältbara genom att avsevärt minska mjölksockerhalten.

    Mikrober använder upp laktosen när de omvandlar mjölk till yoghurt eller ost. Europeiska hårdostar som parmesan innehåller nästan ingen laktos, till exempel.

    "Anledningen till att människor kunde äta mejeriprodukter innan vi hade förmågan att bearbeta laktos är på grund av jäsning, sa Cheryl Makarewicz, professor vid universitetet i Kiel, Tyskland.

    "Det visar kraften i denna typ av bearbetning och hur det kan påverka hur din kropp reagerar på olika livsmedel, ", sa hon. Fermenterad mat innehåller mikrober som också kan spela en roll i människors matsmältning.

    Mikrober i människors tarmar kan också ha utvecklats för att bryta ner laktosen. "Det här har inte studerats väl... Det är något vi försöker testa, " sa prof. Warinner.

    Att göra detta, Dairy Cultures forskare utforskar mikrobiomet, den genetiska sammansättningen av mikrober som lever i tarmen, som inkluderar bakterier, virus och svampar. De studerar prover från herdar för att se om de innehåller förhöjda nivåer av mikrober som hjälper mjölksmältningen.

    "Ju mer vi kan förstå hur mikrobiomet fungerade tidigare och vad det kan, desto bättre kommer vi att förstå hur och varför mikrobiomet förändras nu och varför det är förknippat med så många hälsoproblem idag, " Hon sa.

    Krukmakeri

    De tidigaste bevisen för användning av mejeri hittades i keramikprover från Anatolien, i det som är dagens Turkiet. De går tillbaka till omkring 6, 500 f.Kr.

    Mjölkproduktionen spred sig söderut från Mellanöstern till Afrika med 3, 000 f.Kr., och över Asien till Mongoliet före 1, 300 f.Kr.

    Konsumtionen av mejeri - en källa till mat som hjälpte människor att korsa vidsträckta gräsmarker - kommer sannolikt att ha slagit fast som en överlevnadsmekanism. Kredit:Christina Warinner

    Före det, i 6an th årtusenden f.Kr., tidiga neolitiska boskapsbönder spred sin livsstil över Europa med dramatiska konsekvenser.

    Förändringen för Europas folk från jakt och insamling till boskapsskötsel omformade den förhistoriska europeiska kulturen, biologi och ekonomi, säger professor Richard Evershed vid Bristol University i Storbritannien. Han studerade anatolisk keramik och leder ett program som heter NeoMILK, som undersöker spridningen av neolitiskt nötkreatursbaserat jordbruk och mjölkproduktion över Europa.

    Omvandlingen resulterade i slutändan i spridningen av mejeriekonomier globalt, och utvecklingen av laktaspersistensmutationer hos européer, han säger.

    "Dessa människor förändrade oss som européer till att vara genetiskt annorlunda än resten av världen genom beslutet de tog att bedriva mjölkproduktion, " han sa.

    Konsumtionen av mejeriprodukter har sannolikt slagit fast som en överlevnadsmekanism.

    Mjölk är rik på proteiner, kalcium, sockerarter och fetter och, en gång bearbetad, blir en källa till mat som kan ätas under hela året. Det hjälpte människor att korsa öknar och vidsträckta gräsmarker.

    "Mejeri erbjuder en ny värld när det gäller försörjning. Det betyder att ditt djur (blir) en förnybar resurs ... och du kan äta mejeriprodukter (i form av ost eller ostmassa) året runt, " sade prof. Makarewicz, som leder ett program som heter ASIAPAST, som undersöker spridningen av pastoralism över den eurasiska stäppen och kosten för tidiga eurasiska herdar.

    Tillkomsten av mejeriprodukter förändrade också människors dagliga rutiner, som sannolikt har haft en stor inverkan på hur människor interagerade med varandra och, i sista hand, hur samhällen var organiserade, hon säger.

    Djur måste mjölkas en eller två gånger om dagen, och mjölken behandlas omedelbart. Detta tar flera timmar och i traditionella samhällen, inklusive mongoliska herdarsamhällen, det görs främst av kvinnor, hålla dem bundna nära djuren.

    "I en tid före mejeriprodukter, kanske kvinnor strövade vidare, " sade prof. Makarewicz, som har levt med beduinstammar i Jordanien och med mongoliska herdar.

    Kvinnors arv

    Kvinnornas arv är betydande:genom att noggrant bearbeta mjölken varje dag, småskaliga mejeriproducenter runt om i världen har domesticerat dussintals olika typer av mikrober.

    "I vissa fall, vi tror att dessa mikrober har varit i kontinuerlig odling i årtusenden, " sa prof. Warinner.

    De flesta av dem har inte studerats så deras funktioner är okända, inklusive deras möjliga roll i att göra det möjligt för människor utan laktaspersistensmutationer att smälta mjölk, hon säger.

    Och de stämplas snabbt ut och ersätts med industriella stammar genom utvecklingsprogram, industrialisering, och statlig organisation av mejeriproduktion, säger prof. Warinner.

    De få mikrober som används i industriell produktion av yoghurt och ostar odlas alla i europeiska laboratorier, tillägger hon.

    Prof. Makarewicz säger att ökningen av matintoleranser under de senaste decennierna har att göra med hur mat bearbetas i väst.

    Bearbetningen utsätter människor för kemiska tillsatser som normalt inte påträffas utanför ett laboratorium, och minskar ofta mängden fibrer i mat, vilket i sin tur förändrar hur människor metaboliserar sin mat. Och livsmedelsfabriker har höga krav på renlighet, which means food contains fewer bacteria and other microbes, hon säger.

    "We don't know yet what the outcome for that is for the human body, " Prof. Makarewicz said. "(Now is) a really interesting period in terms of human dietary evolution, " tillade hon.

    Lactose and cheesemaking

    In order to make cheese from milk, cheesemakers add bacteria to the milk. These bacteria feed on the milk sugars, the lactose, and produce lactic acid. Some bacteria strains also release carbon dioxide, alcohol and other flavour inducing compounds.

    After the fermentation process, the remaining product is coagulated into cheese curds while the remaining liquid, the whey with most of the lactose, is drained. In hard cheeses such as parmesan or cheddar, very little moisture is kept before the cheese is allowed to age and another type of bacteria is added. This type contains high levels of lactase, the enzyme that further breaks down lactose.

    When making soft cheese, not all of the whey is drained, leaving more lactose behind. These younger varieties are also not treated with the additional lactose-eating bacteria given to cheese that needs to harden and mature.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com