2015. július 29., szerda

Tetten ért evolúció – tejcukor-tolerancia

Egy régi reklám szerint a tej élet, erő és egészség. Pedig ez csak az 5 évnél fiatalabbakra és az emberiség kb. egyharmadára igaz. A kétharmados többség számára a tej hasmenést, puffadást és egyéb kellemetlenséget jelent. A kellemetlen tüneteket a tejben található cukor, a tejcukor, vagy laktóz, fermentációs termékei okozzák, amit a vastagbél bakteriális bélflórája termel. Ezt nevezzük tejcukor-érzékenységnek. Talán meglepő lehet, de éppen a tejcukor-érzékenység a „normális”, vagy ősi állapot, hisz az ember evolúciója során kizárólag a csecsemők találkoztak a tejjel, mint táplálékkal, anyatej formájában. A csecsemők tápcsatornájában képződik egy enzim, a laktáz, amely képes a tejcukor elbontására, így ők gond nélkül képesek megemészteni a tejet. Az anyatejről való leválasztás után azonban feleslegessé válik a laktáz funkciója, ezért 4-5 éves korban a laktáz gén működése fokozatosan leáll. Evvel együtt megszűnik a tejcukor-emésztési képesség és kezdetét veszi a tejfóbia, avagy tejcukor-érzékenységi periódus, amely az egyén egész életét végigkíséri.

Azonban 10-12 ezer évvel ezelőtt egyes népcsoportokban elkezdődött az állatok háziasítása, majd tenyésztése, és a húson kívül bizonyos állatok (tehén, kecske, juh) tejét is fogyasztani kezdték. Ez az újfajta táplálkozási szokás egy érdekes genetikai változás, mutáció elterjedéséhez vezetett: a tejcukor lebontásáért felelős laktáz gén működése nem áll le 4-5 éves korban, hanem felnőtt korban is aktív marad és tejcukor-toleranciát eredményez. A vizsgálatokból megállapítható, hogy ez az evolúciós újdonság a Közép- és Észak-Európában 6-8000 évvel ezelőtt élő pásztorkodó népcsoportokban jelent meg. Más vizsgálatok szerint a Kelet-afrikai szarvasmarha-tenyésztő, valamint az Arab–félszigeti tevetenyésztők között is megjelentek hasonló mutációk. Ezek leszármazottai alkotják a mai humán populáció egyharmadát, akik felnőtt korukban is aktív laktáz génnel rendelkeznek. Földrajzi eloszlásuk meglehetősen egyenlőtlen, mert például az angolok, hollandok és a svédek több mint 90-95 százaléka tejcukor-toleráns. Viszont Észak-Európától délre haladva a mutáció előfordulása fokozatosan csökken a kontinensen. A magyar népesség mintegy kétharmada tejcukor-toleráns, de a spanyoloknak csak a fele. Olyan népcsoportokban, amelyekben a pásztorkodás nem terjedt el, mint például számos ázsiai népcsoport, vagy az ausztrál és amerikai őslakosok, a felnőttek több mint 90-95 százaléka tejcukor-érzékeny.

Ma már többet tudunk a tejcukor-toleranciát eredményező mutációk molekuláris természetéről is. Az európai populációban a laktáz gén (LCT) szabályozó régiójában következett be egy citozin –> timin báziscsere, amely magától a géntől elég messze, 13910 bázispárra található (C/T13910). Érdekes, hogy a nem európai eredetű tejcukor-toleranciát ettől eltérő mutációk okozzák, de a kimutatott báziscserék, C/G13907, T/G13915 és G/C14010, nagyon közel találhatók az európai eredetű mutációhoz. Ezért akár még az is elképzelhető, hogy ezek a változások egyetlen, eddig még ismeretlen szabályozó fehérje, vagy represszor kötőhelyét érintik.

Csupán egyetlen tisztázatlan kérdés vár még a kutatókra: a tejcukor-tolerancia megjelenése óta eltelt 6-8000 év - ami evolúciós mértékkel egy pillanat csupán - önmagában nem indokolja mai széleskörű elterjedtségét, noha nyilvánvaló, hogy ez a mutáció, egy új tápanyagforrás hasznosíthatóságával, szelekciós előnyt nyújtott hordozóinak. Ne feledjük azonban, hogy a tejfogyasztás sajt és joghurt formájában még tejcukor-érzékenyek számára is lehetséges volt, mivel ezek tejcukor-tartalma alacsony. Tehát valami más, speciális körülménynek is szerepet kellett játszania abban, hogy a laktáz mutációt hordozó egyedek a tejcukor-érzékenyekkel szemben jóval nagyobb ütemben szaporodtak. Kutatók elképzelése szerint ezt a plusz körülményt a periodikusan ismétlődő éhínségek és a hűvösebb klíma együttesen eredményezte. 

Elképzelésük szerint, az Észak-Európában letelepedő farmerek növénytermesztéssel és állattenyésztéssel foglalkoztak. Hosszú időn keresztül a növényi eredetű táplálék jobb esetben szezonálisan volt elérhető, rosszabb esetben még így sem, mivel gyakran előfordult, hogy a mediterrán vidéken őshonos gabonafélék, a rövid vegetációs idő miatt, nem értek be. Ilyenkor éhínség söpört végig ezekben a népcsoportokban. Ugyanakkor az állattenyésztés általánossá válásával a tej évszakoktól függetlenül állandó és biztosabb táplálékforrássá vált, aminek a fogyasztása az éhínségek idején minden bizonnyal fokozódott. Alultáplált, legyengült szervezetű és tejcukor-érzékeny emberek esetében a tejfogyasztás bizony nem csak kellemetlen közérzethez, hanem akár halálhoz is vezetett. Evvel szemben a laktáz mutációt hordozókat a tejfogyasztás segítette a túlélésben és így át tudták adni ezt a kedvező mutációt utódaiknak, tehát a tejcukor-tolerancia generációról generációra gyakoribb lett ezekben a népcsoportokban. Bármi is segítette elterjedését, a tejcukor-tolerancia egy olyan evolúciós újdonság, amelynek elterjedése ma is tart, és kitűnő példája a gén – kultúra koevolúciónak.

4 megjegyzés:

  1. Ami számomra furcsa, hogy olyan "ősi" nagyállat tartó nomád pásztornép, mint pl. a mongolok mennyire nem képesek a tejet magát elfogyasztani. Holott a tej náluk alapélelmiszer, de csak feldolgozva. A nyers tej fogyasztása minimum erős hasmenést okoz, azt 5 évnél idősebb nem eszi. Megrökönyödve figyelték, amint (néhányan magyarok) a frissen fejt jaktejet még a sajtárból kimerve a bögrénkből megisszuk (pont olyan, mint egy finom, zsíros tehén tej). Majdnem kivették a kezünkből, mert szerintük attól betegek leszünk. Nem lettünk.

    Szóval náluk, mint tehenet, kecskét, jakot, tevét, birkát sőt, lovat fejő pásztornépnél miért nem alakult ki ez az előnyös tejcukor emésztés? Pedig a fentebb leírtak - hűvös sőt hideg éghajlat, növénytermesztésre alkalmatlan klíma és termőföld, gyakori éhínség, de rengeteg állat ami tejel - mind arra alkalmas környezetet teremtett a laktáz mutációra. Nekem ez fura.

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Nagyon jó kérdés! Több faktor is szerepet játszhatott abban, hogy náluk nem terjedt el tejcukor-tolerancia mutáció. Feltehetően szerepe van annak, hogy változatos tejfeldolgozási módszereket használnak, amelyek csökkentik a tejtermék tejcukor-tartalmát. Valószínűleg vándorló nomád életmódjuk során keveredésük más csoportokkal szintén akadályozhatta új mutációk elterjedését.

      Törlés
    2. Lehet, hogy okosabbak (gyakorlatiasabbak) voltak mint az említett európaiak és nem hagyták az értékes emberéletet veszni mint a (talán sokkal népesebb) letelepedett népek. Inkább rájöttek, feltehetőleg nagy igyekezetükben látván embertársaik szenvedését, hogyan lehet fogyaszthatóvá tenni a tejet, így a szervezetük eleve nem lett kitéve hosszú távon ennek a stressznek és így az nem edződött hozzá a tejcukorhoz. Illetve a vándorló életmódból fakadóan a nagyobb vadászterület a gazdálkodásnál bőségesebb táplálékkal szolgálhatott így szintén nem kellett olyat fogyasztani ami tudottan árt és így több idejük is lehetett feltalálni a feldolgozás módszereit. És persze a gazdálkodás itt nem földművelés volt, hanem állattenyésztés elsősorban, ahol "csak" odébb kellett hajtani legelni az állatot nem pedig reménykedni a kedvező idősárásban. Vagyis a vadászaton túl itt elsősorban a hús jelen lehetett mint állandó és viszonylag bőséges táplálék szemben a földműveléssel, ahol ha megették a lovat nem tudták munkára fogni következő évben, így inkább nem ettek vagy nem ettek annyi húst - maradt a tej.

      Törlés
    3. Szia János! Reális lehetőségeket említesz. Mivel nem ismerjük alaposan a 6-8000 évvel ezelőtti európai és ázsiai körülményeket, így talán nem dönthető el, hogy kik voltak okosabbak a másiknál. Biztos mindkét népesség nehéz körülmények között élt, és avval próbálkoztak, amivel csak tudtak, vagy amit a körülmények megengedtek.

      Törlés