На додаток до внутрішньоутробного розвитку, поява грудного вигодовування було важливим для розвитку хребетних. Однією з важливих складових молока є лактоза, яка останнім часом відіграє роль в оптимізації розмноження.

коротка

Тваринне молоко як джерело калорій має велике значення в культурному розвитку людської раси. Це вимагало, з одного боку, одомашнення молочнокислої бактерії, а з іншого боку, мутації для розвитку стійкості до лактази у дорослих, що свідчить про значну неоднорідність у сучасній популяції. При деяких діареях стійкість лактази може бути тимчасово втрачена.

Особливості продукування лактози та лактази

Лактоза в молоці - це особливий цукор, який рідко зустрічається в природі і крім молока міститься лише в декількох рослинах. Його синтез є енергоємним біохімічним процесом, а також вимагає адекватних гормональних ефектів (високий рівень пролактину та низький рівень прогестерону) у тканинах молочної залози. Розщеплюючий лактозу фермент лактаза конститутивно не експресується в тонкому кишечнику і виявляється в дуже низьких концентраціях в епітеліальних клітинах кишечника новонародженого. Тому паралельно з його кількістю з кожним днем ​​зростає концентрація лактози в грудному молоці, а паралельно збільшується вироблення лактази в кишечнику новонародженого. Результат: новонароджений може розщеплювати поживні речовини і не матиме діареї.

Поки немовля грудне вигодовування, лактація гальмує вивільнення гонадотропних гормонів, відновлюючи тим самим менструальний цикл та овуляцію. Це, з одного боку, забезпечує якнайдовший безпечний розвиток нащадків, а з іншого боку, гальмує розмноження, загрожуючи виживанню виду. Тому під час еволюції повинен бути забезпечений оптимальний інтервал народження. Не занадто короткий інтервал для вичерпання запасів жіночого організму і не занадто довгий для збільшення популяції.

Це було показано в культурах грудного вигодовування протягом тривалого часу, навіть років, що після півтора років у 60% дітей спостерігається мальабсорбція лактози, і ця частка зростає до понад 80% у віці трьох років. Таким чином, експресія лактази в клітинах епітелію кишечника з часом зменшується. Існує гіпотеза, що зміни експресії лактази під час розвитку нащадків є пристроєм хронометражу, який регулює оптимальний інтервал народження. Коли експресія ферменту лактази припиняється, лактоза в грудному молоці не може всмоктуватися в тонкому кишечнику, потрапляє в товсту кишку і викликає осмотичну діарею і здуття живота через гази, що виробляються кишковими бактеріями. Ці симптоми непереносимості лактози помічає мати, і вона починає годувати своє потомство іншими продуктами.

Приручення молочнокислих бактерій

Мутація гена лактази

Генетична мутація потрібна для подальшого вироблення ферменту лактази після дитинства (стійкість лактази). Генетичні дослідження виявили дві точкові мутації в геномі на відстані 14 і 22 kb від гена, що кодує фермент лактази, в області вище за течією, що становило приблизно. Можливо, він з’явився 3000 років тому і був дуже поширений, особливо в Північній Європі. Населення світу Однак У 65% відсутня мутація гена лактази. Дослідники використовують різні пропозиції, щоб пояснити, чому здатність споживати молоко могла бути настільки важливою для дорослих. З одного боку, молоко було джерелом поживних речовин під час голоду або безпосередньо перед збором урожаю. З іншого боку у вищих широтах сонячна радіація та вироблення вітаміну D нижчі, що можна компенсувати дієтою, багатою на кальцій. По-третє, молоко - це прозора рідина, коли вода недоступна або сильно забруднена.

Індукована лактозою діарея

Репродуктивний успіх населення залежить від дитячої смертності. Основними причинами в країнах, що розвиваються, є респіраторні інфекції та діарейні захворювання, що посилюються недоїданням. Поширеними дитячими збудниками є ротавірус та ентеропатогенна кишкова паличка. Це неінвазивні патогени, пошкоджують клітини епітелію кишечника або лише мікроворсинки. Останні також містять фермент лактазу, що призводить до тимчасової дефіциту лактази та осмотичної діареї, спричиненої лактозою. Зазвичай нові ентероцити мігрують з крипт на ворсинки через 5 днів, тому до цього часу у дітей була неускладнена діарея. Сьогодні, у цей період, рекомендується продовжувати грудне вигодовування, оскільки збільшення калорій є важливішим за втрату рідини, яку в іншому випадку можна замінити рідиною для зволоження всередину.

Натомість при тривалій діареї (> 2 тижні) через діарею, спричинену лактозою, слід перейти на безлактозну дієту (рис, сочевиця, рослинна олія, курка, глюкоза, подорожній лист). Не рекомендується приймати антибіотики.

Отже, їжа та харчування здаються ключовими для біологічної еволюції. Історія лактози нагадує про важливу і різноманітну роль дисахариду в біології людини.