Sisu
- Laktoos ja laktaas
- Ensüümi funktsioneerimise tingimused
- Laktaasi püsivuse geneetika
- Laktaasi püsimise alged
Enamik maailma elanikkonnast on teatud määral laktoositalumatu. Euroopast pärit inimeste ja teatavates Aafrika osades on piimas ja piimatoodetes sisalduv laktoos siiski väga levinud. See võime tuleneb geneetilisest mutatsioonist, mille tõttu need, kes seda kannavad, jätkavad laktaasiks nimetatud ensüümi tootmist ka täiskasvanueas.
Laktoos ja laktaas
Nii inimese kui ka lehmapiimas on rikkalikult suhkrut, mida nimetatakse laktoosiks. Laktoos on disahhariid, molekul, mis on valmistatud kahe väiksema suhkru molekuli nimega glükoos ja galaktoos. Vees laguneb laktoosisuhkur glükoosiks ja galaktoosiks, kuid see reaktsioon on väga aeglane. Ensüüm laktaas toimib katalüsaatorina, et hõlbustada reaktsiooni ja muuta see toimuvaks väga kiiresti. See ensüüm koosneb neljast eraldi alaühikust, mis moodustavad kokku ühe toimiva ensüümi. Iga subühik on pikk aminohapete ahel, mis on omavahel kokku tõmmatud. Kui kokku arvestada aminohapete arv igas ahelas, on valgus 4 092 aminohappeühikut.
Ensüümi funktsioneerimise tingimused
Laktaasensüüm saavutab oma optimaalse jõudluse ainult magneesiumi olemasolu korral ja see toimib kõige paremini siis, kui pH on lähedane 6. Kui ensüüm on täielikult küllastunud - teisisõnu, kui laktoosi kontsentratsioon on nii kõrge, et selle suurendamine edasi suurendage reaktsioonikiirust - see võib sekundis lagundada 60 molekuli laktoosi. Reaktsiooni hõlbustamise mehhanism hõlmab kahte glutamaadi aminohapet, mis paiknevad nii, et kui laktoosimolekul kleepub ensüümi külge, siis need aminohapped jagavad selle kaheks.
Laktaasi püsivuse geneetika
Imikutena toodavad kõik inimesed oma sooltes ensüümi laktaasi. Enamik inimesi lõpetab selle ensüümi tootmise juba varases lapsepõlves. Selle ensüümi geeni lähedal olev üksik mutatsioon võimaldab teil jätkata laktaasi tootmist täiskasvanueas - ja seeläbi laktoosi seedida isegi täiskasvanuna. Seda tunnust nimetatakse laktaasi püsivuseks ja inimestel, kellel see puudub, öeldakse olevat laktoositalumatus, ehkki laktoositalumatuse ulatus ja raskusaste on üksikisikute vahel väga erinev.
Laktaasi püsimise alged
Inimesed alustasid piimatootmist alles umbes 10 000 aastat tagasi. Piimatootmise populaarsus antud piirkonnas ja laktaasi püsivuse mutatsiooni sagedus on omavahel tihedalt seotud. Kaks piirkonda, kus laktaasi püsivus on kõige tavalisem, on Euroopa ja mõned Aafrika riigid, mõlemad piirkonnad, kus piimatootmist on harrastatud aastatuhandeid. See tähendab, et laktaasi püsivus on hiljutine evolutsiooniline uuendus ja seda mutatsiooni soosiv tugev looduslik valik tähendab, et piirkondades, kus piimatootmist praktiseeriti, elasid piimatooteid seedima hakkavad inimesed suurema tõenäosusega ellu ja said lapsi. Miks osutus piimatooteid nii kasulikuks, jääb ebaselgeks.