Majoriteten av världens befolkning är till viss del laktosintolerant. Bland människor av europeisk härkomst och i vissa delar av Afrika är möjligheten att smälta laktosen i mjölk och mejeriprodukter mycket vanlig. Denna förmåga orsakas av en genetisk mutation som gör att de som bär den fortsätter att producera ett enzym som kallas laktas långt in i vuxenlivet.

Laktos och laktas

Både mjölk och mjölk är rik på en socker som kallas laktos. Laktos är en disackarid, en molekyl som framställs genom att kombinera två mindre sockermolekyler benämnda glukos och galaktos. I vatten tenderar laktosockret att bryta ner i glukos och galaktos, men denna reaktion är mycket långsam. Enzymlaktas fungerar som en katalysator för att underlätta reaktionen och få det att hända mycket snabbt. Detta enzym består av fyra separata subenheter som sammanfaller för att bilda ett enda fungerande enzym. Varje subenhet är en lång kedja av aminosyror strängade ihop. Sammantaget, om du räknar upp antalet aminosyror i varje kedja, finns det 4,092 aminosyraenheter i proteinet.

Förhållanden för enzymfunktion

Laktasenzymet uppnår endast 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 ökning av det ytterligare inte ökar reaktionshastigheten - det kan bryta ner 60 molekyler laktos en sekund. Mekanismen genom vilken den underlättar reaktionen involverar två glutamataminosyror belägna på ett sådant sätt att när laktosmolekylen håller fast vid enzymet samverkar dessa aminosyror vid uppdelning i två.

Genetik av Laktas Persistens

Som spädbarn producerar alla människor laktasenzymet i tarmarna. De flesta människor upphör dock 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 laktas-persistens, och människor som saknar det sägs vara laktosintoleranta, även om laktosintoleransens omfattning och svårighetsgrad varierar kraftigt bland individer.

Ursprung av laktaspersistens

Människor började bara mjölkodling för omkring 10.000 år sedan. Det finns en stark korrelation mellan mjölkproduktionens popularitet i en viss region och frekvensen av laktaspersistensmutationen. De två regioner där laktasperistens är vanligast är Europa och vissa afrikanska länder, båda regioner där mjölkproduktion har praktiserats under årtusenden. Detta innebär att laktaspersistens är en nyutvecklad innovation och att det har funnits starkt naturligt urval som gynnar denna mutation, vilket innebär att i de områden där mjölkproduktion praktiserades var människor som kunde smälta mejeriprodukter mycket mer benägna att överleva och ha barn. Varför förmågan att äta mejeri var så bra är oklart.