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进化多年,为什么我们还有乳糖不耐症?

2019年4月4日  来源:利维坦 作者: 提供人:diliang24......

利维坦按:我国是乳糖不耐症的“重灾区”,十个国人里头就有九个人是乳糖不耐。这其实并不怪我们——古人喝牛奶的历史也并不久远。《史记》记载“匈奴之俗,人食畜肉,饮其汁衣其皮”,可见当时人们认为喝牲畜的奶是蛮夷的作风。后来随着少数民族的南下,古人才渐渐有了喝牛奶的习惯。

进化多年,为什么我们还有乳糖不耐症?

世界范围乳糖不耐人口占比分布图(颜色越深表示该地区乳糖不耐的比例越高)

图源:pinterest

不同动物乳汁中的乳糖比例不同,牛奶中乳糖约为4.2%,山羊奶为4.6%,而人乳则高达7%。那为什么还没断奶的孩子接受母乳喂养,却没啥问题?答案很残酷,小时候我们确实不存在乳糖不耐的情况,等到该断奶的时候,身体中制造乳糖酶(分解乳糖的酶,乳糖不耐的原因便是体内缺乏这种消化酶)的基因却沉默不表达了,由此开始了我们乳糖不耐的一生。

文/Michael Marshall  译/火龙果  校对/ Carlyle

乳制品行业充满了竞争。从大豆或杏仁等植物中提取的替代性“奶制品”正越来越流行。这些替代品通常适合素食主义者和对牛奶过敏或不喝牛奶的人。英国《学徒》(Apprentice)节目2018年度的亚军就经营着一门风味坚果乳制品生意。

但在人类和动物奶制品传奇般的关系史中,替代性奶制品的崛起只是最新的一个故事转折。这段关系可以一直追溯到几千年前,其中波折不断。

如果你仔细思考一番,奶是一种奇怪的饮品。它是奶牛或其他动物用来哺育其幼子的液体,我们必须从奶牛的乳房中把奶挤出来。

这在许多文化中几乎闻所未闻。中国在2000年实施了一项全国性运动,旨在鼓励人们为了健康食用更多牛奶和奶制品,而这一运动面临着许多老人根深蒂固的疑虑。奶酪仍会让许多中国人感到不适,它基本上是一种变质的牛奶。

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图为俄罗斯的一个乳牛场正在倾倒牛奶。图源:Getty

和人类自身30万年历史相比,饮用牛奶是“最近”才有的新习惯。在大约一万年以前,几乎没有人喝牛奶,或者只在极少的场合才饮用。最早规律喝牛奶的人是西欧早期的农民和牧民,他们是最早一批和家养动物(包括奶牛)生活在一起的人类。如今,饮用牛奶在北欧、北美和许多其他地方都成为了惯例。

婴儿食物

饮用动物奶之所以奇怪是有其生物学理由的。

牛奶中含有一种叫乳糖的糖分,它与水果和其他甜味食物中的糖分截然不同。当我们还是婴儿时,我们的身体会产生一种特殊的酶,名叫乳糖酶,它能帮助我们消化母亲乳汁中的乳糖。然而在幼年断奶后,大部分人不会再产生乳糖酶。缺少乳糖酶使得人们无法消化牛奶中的乳糖。因此,如果一个成年人喝太多牛奶,就可能会肠胃胀气,腹痛,甚至腹泻。

值得注意的是,其他成年哺乳动物也不会一直产生乳糖酶——比如成年奶牛没有活跃的乳糖酶,猫和狗也没有。

所以第一批喝牛奶的欧洲人的结局是会放很多屁。然而此时进化起作用了:有些人在进入成年后仍能保持乳糖酶的活跃状态。乳糖耐受性使得他们能够在无副作用的情况下继续喝牛奶。这是DNA中控制乳糖酶活动的那部分发生突变的结果。

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埃及Methethi墓中的艺术作品,大约创作于公元前2350年,表现了古埃及人的挤奶作业。图源:Getty

“人们首次在欧洲发现乳糖耐受性的隐性基因是在距今大约5000年前的南欧,然后这一基因在约3000年前进入中欧。” 巴黎人类博物馆的助理教授劳雷·塞盖尔(Laure Ségurel)说道。她在2017年与人合作撰写了一篇关于乳糖耐受性的综述。

(doi.org/10.1146/annurev-genom-091416-035340)

乳糖耐受性的特征被进化所青睐,如今这种耐受性在一些人群中已非常普遍。在北欧,超过90%的人都是乳糖耐受。非洲和中东的部分人口也如此。

但乳糖耐受性在很多人口中还是很罕见:仍有许多非洲人不具有这一特性,在亚洲和南美也不常见。

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一位女士在香港购买豆奶。在亚洲,乳制奶品可能让很多人感到身体不适,因为乳糖耐受性并不普遍。图源:Getty

塞盖尔说,要理解这种差异性有些困难,因为我们并不清楚知道为什么人类要喝牛奶,以及为什么变得乳糖耐受是一件好事。“为什么这件事本身就有巨大益处?”

最简单的回答是因为喝牛奶可以让人获得新的营养来源,减少了饥饿的风险。但是更进一步的调查表明这点并不成立。

“食物的来源有很多种,某一种食物来源如此重要又与其他食物如此不同,这是很令人惊讶的。”塞盖尔说。

乳糖不耐受的人还是能在无不良反应的前提下食用少量乳糖的,所以喝一点儿牛奶没什么问题。还有一种选择是将牛奶做成黄油、酸奶、奶油或奶酪——这些做法都能减少乳糖的含量。像切达干酪这样的奶酪,其乳糖含量相比牛奶少了10%,黄油的乳糖含量也较低。(帕尔马干酪的乳糖含量非常低,乳糖不耐受人群也可食用)“多脂奶油和黄油的乳糖含量是最低的。”塞尔盖说。

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像帕尔马干酪这样的硬质干酪几乎和乳糖无关了。图源:Getty

因此,人们似乎很快就发明了奶酪。2018年9月,考古学家声称在如今的克罗地亚发现了古陶器的碎片。这些碎片上残留有脂肪酸,表明人们曾把它用于从乳清中分离凝乳,而这正是制作奶酪中关键的一步。如果这是真的(这种解读已被质疑过),生活在南欧的人们7200年前就能制作奶酪了。在欧洲其他地方也找到了来自更近的时间段的类似证据,但同样距今超过6000年。这一时间点距欧洲人普遍变得乳糖耐受还有很长时间。

伦敦大学学院的基因学教授达拉斯·斯沃洛(Dallas Swallow)说,即使如此,一部分人进化成了高度乳糖耐受而一些人没有,这背后很明显有一定规律。牧民都表现出乳糖耐受性特征,他们会喂养牲畜;靠狩猎为生的人就没有产生这种突变,因为他们不养动物。“森林的园丁”也不会产生乳糖耐受性,他们种植植物但不喂养家畜。

没有牛奶喝的人自然没有强烈的进化压力变得适应喝牛奶,这是很容易理解的。

问题是,为什么一些牧民产生乳糖耐受性而一些则不然?

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一个苏丹男孩正在牛棚里给奶牛挤奶;一个长久以来的谜题是,为什么只有部分牧民产生了乳糖耐受性。图源:Getty

塞盖尔指出,东亚的畜牧人口虽然很依赖家养动物所产的奶作食物,但其产生的乳糖耐受性水平几乎是最低的,比如蒙古人。在临近的欧洲和西亚人身上,这种突变非常普遍,所以他们本有可能把这一特质传播给东亚人,但是实际上没有。“这是一个谜题。”塞盖尔说。

乳制品的好处

除了其营养价值,喝牛奶可能还有其他好处。

塞盖尔猜测,除了其营养价值,喝牛奶可能还有其他好处。饲养家畜的人很容易感染动物携带的疾病,包括炭疽和隐孢子虫病。喝牛奶或许能提供对抗这些传染病的抗体。实际上,乳制奶的保护性功效被认为是母乳喂养孩子的一大好处。

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在哥伦比亚首都波哥大的世界母乳喂养周活动上,一名妇女正在给孩子喂奶。乳制奶的保护性效果被认为是母乳喂养孩子的一大好处。图源:Getty

但还有些看起来不可思议的缺乏乳糖耐受性的情况可能纯属偶然,只是因为一群牧民中有人恰巧获得了突变的基因。在很久之前,地球上的人口还很少,地方性人口规模也很小,有些人的确会单纯因为坏运气而错失机会。

“我认为这一描述中最清晰的是乳糖耐受和畜牧业作为生活方式之间的相关性,”斯沃洛说,“但是你必须首先实现基因变异。”这之后自然选择才能开始运作。

斯沃洛说蒙古牧人一般喝发酵过的牛奶,而这种饮品乳糖含量比较低。然而,将牛奶处理成可食用的食物如此简单,出现乳糖耐受性便更令人困惑了。斯沃洛的博士学生凯瑟琳·沃克(Catherine Walker)说:“因为人类非常擅长从文化上改变,让自己习惯加工和发酵牛奶,我想不通为什么我们还要在基因上有所改变。”

促使乳糖耐受性出现的原因可能有多种,而非单一因素。斯沃洛猜测最关键的一点在于牛奶的营养成分,比如牛奶富含脂肪、蛋白质、糖分和钙、维他命等微量元素。

牛奶也是清洁水源的来源之一。根据居住社区的地域差异,人类可能会为了某一个原因而进化成能喝牛奶。

斯沃洛说,现在并不清楚进化过程如今是否仍青睐乳糖耐受性这种特质,所以也不知道乳糖耐受性是否会变得更普遍。2018年,斯沃洛与他人合作进行了一项针对智利科金博大区牧民的研究,在500年前,这一地区的人通过与新抵达的欧洲人婚配而获得了乳糖耐受性的变异。如今,乳糖耐受性正在当地人口中广泛传播:乳糖耐受性受到了进化的青睐,正如在5000年前的北欧。

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法国西北部,奶牛正在嚼苜蓿。生活在该地区的人约3000年前适应了喝牛奶。图源:Getty

但是这个案例非常特殊,因为科金博人极度依赖牛奶,而放眼世界却并非如此。“我认为牛奶可以稳定我的身体状况,但在非常依赖牛奶和缺少其他食物的国家并非如此,”斯沃洛说,“在西方,当食物很丰盛时,自然选择的压力就不会那么大。

奶制品的没落?

过去几年的新闻提供了一副完全相反的图景:人们正在抛弃牛奶。2018年11月,英国《卫报》发表了一篇题为“我们是怎样放弃了对牛奶的爱”(How we fell out of love with milk)的文章,描述了卖燕麦和坚果的乳制品公司的飞速崛起,表明传统的牛奶正在面临着一场重大的战斗。

(www.theguardian.com/food/2018/nov/11/how-we-lost-our-love-milk-alt)

但是统计数据却告诉我们并非如此。根据国际牧场联盟(IFCN)乳制品研究网络2018年的报告,为了应对越来越高的需求量,全球牛奶自1998年开始每年都在增产。2017年,全世界共生产了8.64亿吨牛奶。这一增长并没有表现出放缓的趋势:IFCN预计,牛奶需求量到2030年将上涨35%,达到11.69亿吨。

(ifcndairy.org/ifcn-dairy-report-2018/)

然而这并没有告知我们各地情况有所不同。2010年的一份关于食品消费的研究发现,美国牛奶的消费量在过去几十年一直在下降,尽管取而代之的是碳酸饮料而非杏仁奶。这一下降被发展中国家——特别是亚洲国家——增长的需求所平衡,IFCN也注意到了这一点。而在2015年,一项研究调查了187个国家的人们喝东西的习惯,结果发现喝牛奶在老龄人中更普遍,也证实了牛奶在年轻人中没有那么流行——尽管这项研究没有指出年轻人消费酸奶这类牛奶制品的情况。

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当美国的牛奶消费下降时,亚洲的消费量正在上涨。图源:Getty

尽管如此,牛奶的替代品不太可能对全球日益增长的牛奶需求造成太大影响,至少接下来十年内是如此。

沃克补充道,其他饮用奶不是动物奶的同类代替品,特别是有些奶不含相同的微量元素。她说,替代性的饮用奶对素食主义者和对牛奶过敏的人是最有用的——对牛奶过敏的人往往是对牛奶中的蛋白质很敏感,和乳糖无关。

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诸如杏仁奶的替代性饮用奶一般没有牛奶所含的微量元素。图源:Getty

最令人感到惊讶的是,牛奶需求增长大部分来自亚洲,而大多数亚洲人是乳糖不耐受的。不管这些人看到了牛奶的何种价值,都超过了可能的消化问题或加工牛奶的需要。

事实上,联合国粮农组织正在鼓励发展中国家的人们喂养非传统奶畜,比如美洲驼,这样人们就可以在没有奶牛产的牛奶或牛奶太贵的情况下,享受乳制奶的好处。

此外,1月发表的一份重要研究介绍了一种“行星健康饮食”,可以在最大化饮食的健康效果同时,将人们对环境的影响降到最低。这种饮食要求大量减少红肉和其他动物制品的量,但仍要求相当于一天一杯的牛奶。

(www.bbc.co.uk/news/health-46865204)

牛奶似乎并没有彻底出局,其仍然蒸蒸日上——尽管我们的身体基本上已经停止为了适应牛奶的进化。

原文/www.bbc.com/future/story/20190218-when-did-humans-start-drinking-cows-milk

本文基于创作共同协议(BY-NC),由火龙果在利维坦发布

文章仅为作者观点,未必代表利维坦立场

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