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沒有乳酶 照樣“喝奶”研究表明乳制品文化讓乳糖耐受性變得無關(guān)緊要
來源:中國科學(xué)報 作者:趙熙熙 時間:2018-11-12 閱讀:
3000多年前,成群的馬、羊、;蜿笈B皆诿晒糯蟛菰稀K鼈兊娜祟惪醋o者以這些牲畜為食,并且將其與自己埋葬在一起以示紀念。如今,一項對古代牙齒沉積物進行的尖端分析表明,早期蒙古人也會擠奶。這似乎并不奇怪。但對相同古老個體進行的脫氧核糖核酸(DNA)分析顯示,這些人成年后缺乏消化乳糖的能力,后者是牛奶中的一種關(guān)鍵糖分。
這些發(fā)現(xiàn)提出了一個難題,挑戰(zhàn)了一個經(jīng)常被人提起的關(guān)于乳糖耐受性是如何進化而來的故事。德國耶拿市馬克斯·普朗克學(xué)會人類歷史科學(xué)研究所(MPI-SHH)的Christina Warinner說,從其他研究來看,“我們現(xiàn)在知道乳制品業(yè)在乳糖酶出現(xiàn)的4000年前就已經(jīng)存在了,而蒙古向我們展示了這一點”。
并未參與該項研究的丹麥哥本哈根大學(xué)古生物學(xué)家Matthew Collins說:“我們以為自己什么都懂,但后來得到了更多的數(shù)據(jù),卻發(fā)現(xiàn)自己是多么的天真。”
世界上的大多數(shù)人在童年之后就失去了消化乳糖的能力。但是在游牧民族中,故事發(fā)生了變化——文化和DNA攜手改變了。
能夠讓人們在成年后一樣消化牛奶的基因突變—— 一種被稱為乳糖酶持續(xù)性的能力——給它們的攜帶者帶來了優(yōu)勢,使其能夠獲得豐富的、全年的脂肪和蛋白質(zhì)來源。乳制品業(yè)在適應(yīng)環(huán)境的同時也在蔓延,這就解釋了為什么它在歐洲、東非、北非以及中東的牧民中是如此的普遍。
然而對世界各地文化習俗的進一步觀察對這一觀點提出了挑戰(zhàn)。例如,在現(xiàn)代的蒙古,傳統(tǒng)牧民1/3以上的熱量來自于乳制品。他們?yōu)?種哺乳動物擠奶,生產(chǎn)各種奶酪、酸奶和其他發(fā)酵乳制品,包括用馬奶制成的酒精。Warinner說:“只要是你能擠的奶,蒙古人都能擠!比欢95%的蒙古人都患有乳糖不耐癥。
Warinner于是想要知道奶制品是最近才在蒙古發(fā)展起來的,還是早期蒙古人有乳糖耐受性,之后在人口流動中喪失了這種能力。這一地區(qū)的古人可能從顏那亞牧民(大約有1/3的人是有乳糖耐受性的)身上繼承了這種突變。大約5000年前,顏那亞牧民從歐亞大陸中部的大草原向東和向西遷徙。
為了找到答案,Warinner和她的團隊分析了來自蒙古北部6個地點的人類遺骸,這些遺骸屬于鹿石文化,該文化存在于公元前1300年至公元前900年之間,它修建了用立石為標記的土冢。因為這些游牧民族很少建造永久性的建筑,而且持續(xù)的風會刮走土壤以及諸如陶罐碎片和垃圾之類的遺跡,所以關(guān)于其飲食的考古學(xué)證據(jù)很少。因此,MPI-SHH的研究人員Shevan Wilkin從9個牧民骨骼中提取了牙結(jié)石——一種存在于牙齒上的硬斑塊,并對其進行了關(guān)鍵蛋白質(zhì)測試。
Warinner說:“牙結(jié)石上的蛋白質(zhì)組學(xué)是少有的幾種不需要垃圾箱或爐灶就能夠得到食物信息的方法之一。”
牙結(jié)石從綿羊、山羊和牛(如牦;蚺#┲械玫侥痰鞍。然而,對這些牧民的牙齒和腿骨DNA進行的分析顯示,他們對乳糖不耐受。研究小組本周在美國《國家科學(xué)院院刊》發(fā)表的一篇論文中稱,這些牧民只攜帶了顏那亞人的DNA痕跡。Collins說:“他們利用這些動物來生產(chǎn)乳制品,盡管其并不具有乳糖酶持續(xù)性!
乳制品和DNA之間的脫節(jié)并不僅限于蒙古。這篇論文的合著者Jessica Hendy最近在土耳其Catalhoyuk的陶罐中發(fā)現(xiàn)了牛奶中的蛋白質(zhì)。Catalhoyuk有9000年的歷史,比乳糖酶存在的時間早了4000年!八坪醯教幎际桥D痰鞍祝覀兤诖吹降钠婷畹奈拿鬟M化并沒有發(fā)生。”Collins說。
現(xiàn)代蒙古人通過用細菌消化乳糖來最終消化這些乳制品——他們把牛奶變成酸奶和奶酪,同時還有一系列在西方飲食中不存在的乳制品。古代的牧民可能也采取了類似的策略。
“控制和操作微生物是整個轉(zhuǎn)變的核心!盬arinner說,“對體內(nèi)和體外的微生物有嚴格的控制,這使得他們具有了一種奶制品的文化!
曾經(jīng)認為乳糖酶的持久性和乳制品業(yè)緊密相連的遺傳學(xué)家現(xiàn)在又重新開始研究為什么在一些以奶為生的人群中,乳糖酶的適應(yīng)性是普遍存在的,而在另一些群體中,乳糖酶的適應(yīng)性是完全不存在的。“既然已經(jīng)有了文化解決方案,為什么還會有自然選擇的信號呢?”并未參與該項研究的德國美因茨市約翰內(nèi)斯·古騰堡大學(xué)遺傳學(xué)家Joachim Burger問道。
這項令人驚訝的研究結(jié)果給了Warinner下一個目標——了解蒙古人和其他傳統(tǒng)的乳制品文化是如何利用微生物來消化牛奶,并使乳糖耐受性變得無關(guān)緊要的,同時還要找出數(shù)百種細菌中的哪一種會造成這樣的差異。
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