生活科普:為什麽有人一喝牛奶就拉肚子?原來是它在“作怪”
來源:科普中國
發布時間:2022-10-14
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不少人都有這樣的經曆:剛喝完牛奶就腹脹或腹瀉,總是懷疑是牛奶的問題,但是同樣的牛奶別人喝完卻沒事兒(er) ?這其實都是牛奶中的乳糖在作怪!而你的腹脹或腹瀉,其實是乳糖不耐受的表現。

為(wei) 什麽(me) 會(hui) 有人乳糖不耐受?顯然,這要從(cong) 乳糖開始說起。

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乳糖不耐受時感到腹脹,圖庫版權圖片,不授權轉載

01

人體(ti) 是如何消化代謝乳糖的?

要想了解乳糖,我們(men) 得先從(cong) 為(wei) 人體(ti) 提供能量的糖類,也就是碳水化合物說起。

單糖是最簡單的糖類,常見的單糖有葡萄糖、果糖和半乳糖,人類主要是通過攝入碳水化合物來獲取能量的。其中,葡萄糖就相當於(yu) 汽車的汽油,為(wei) 我們(men) 的身體(ti) 提供源源不斷的動力。我們(men) 平時也會(hui) 攝入果糖和半乳糖,這兩(liang) 種單糖最終也會(hui) 被消化代謝,為(wei) 人體(ti) 提供能量。

許多碳水化合物通常是以“二糖”的形式被攝入到人體(ti) 的,而其中就有一種容易引起胃腸道不適的二糖——乳糖,它是由一個(ge) 葡萄糖分子和一個(ge) 半乳糖分子組成的,廣泛存在於(yu) 牛奶和其他乳製品中。

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牛奶中含有大量乳糖,圖庫版權圖片,不授權轉載

為(wei) 了能更好地將乳糖作為(wei) 能量來源,人體(ti) 在消化它時需要先把它分解成兩(liang) 個(ge) 單糖。此時,一個(ge) 像剪刀似的工具——乳糖酶,就出場了。乳糖酶一般隻存在於(yu) 我們(men) 的小腸中,是由小腸細胞中的乳糖酶基因表達出來的。

當我們(men) 喝牛奶的時候,乳糖經過胃部到達小腸,牛奶中的乳糖在乳糖酶的作用下被分解成葡萄糖和半乳糖,小腸絨毛上的褶皺增加了小腸的表麵積,更有助於(yu) 人體(ti) 對葡萄糖和半乳糖的吸收。

02

乳糖不耐受時

乳糖在人體(ti) 內(nei) 發生了什麽(me) ?

有的人喝完牛奶後會(hui) 感到惡心或是有腹脹、排氣、腹瀉等現象,這些都是乳糖不耐受的症狀。乳糖不耐受者的小腸內(nei) 缺少或沒有乳糖酶,乳糖在這些人體(ti) 內(nei) 的消化途徑就發生了變化。乳糖不耐受的人甚至每次一想到牛奶,胃腸就會(hui) 發出抗議的聲音!

由於(yu) 缺少乳糖酶,當牛奶中的乳糖到達小腸的絨毛時,大約 75% 以上的乳糖都不會(hui) 被分解和吸收,這些乳糖會(hui) 順著小腸移動到大腸,而大腸中有很多腸道微生物,它們(men) 可以將乳糖發酵成氫氣、甲烷、二氧化碳,並形成混合氣體(ti) ,這些氣體(ti) 就會(hui) 導致排氣或腹脹。

與(yu) 此同時,乳糖在微生物的作用下還會(hui) 產(chan) 生一些短鏈脂肪酸,例如乙酸酯、丁酸酯和丙酸酯,這些短鏈脂肪酸無法被人體(ti) 消化,這就意味著它們(men) 會(hui) 在我們(men) 腸道中停留一段時間。這些未被消化的乳糖和發酵產(chan) 物都會(hui) 使腸道的滲透壓增加,從(cong) 而使腸道吸收更多水分,最終會(hui) 導致腹瀉

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大腸中的微生物將乳糖變成氣體(ti) 和脂肪酸導致腹脹、腹瀉,圖庫版權圖片,不授權轉載

03

乳糖酶缺乏症都有哪些?

乳糖酶缺乏可分為(wei) 以下 4 種:

1. 原發性乳糖酶缺乏症

大部分乳糖不耐受的成年人並不是先天就是如此的,作為(wei) 哺乳動物,人類小腸細胞在嬰兒(er) 時期都會(hui) 表達並分泌乳糖酶,所以嬰兒(er) 有能力消化母乳中的乳糖。一旦斷奶後,絕大多數的哺乳動物乳糖酶基因的表達能力都會(hui) 下降,因此乳糖酶的產(chan) 量也會(hui) 下降。人類也會(hui) 遵循這個(ge) 規律,從(cong) 大約 2-5 歲時,乳糖酶的表達量就會(hui) 開始逐漸下降,盡管乳糖不耐受的症狀可能要到成年後才會(hui) 明顯顯現。

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哺乳動物在嬰兒(er) 時期可以消化乳糖。圖庫版權圖片,不授權轉載

這種情況就屬於(yu) 原發性乳糖酶缺乏症,這是全球乳糖不耐症最常見的原因,是由家族遺傳(chuan) 的遺傳(chuan) 缺陷引起的。當人類在成長過程中降低對牛奶和乳製品的依賴時,就減少了乳糖酶的產(chan) 生,就會(hui) 出現原發性乳糖酶缺乏症。

2. 繼發性乳糖酶缺乏症

繼發性乳糖酶缺乏症是由小腸等部位發生疾病引起的乳糖酶缺乏。該症狀可以發生在任何年齡,可能是小腸手術或服用某些藥物導致的。引起繼發性乳糖酶缺乏症的可能原因包括:

腸胃炎——胃和腸道的感染

乳糜瀉——由對一種叫作麩質(小麥中的蛋白質)的不良反應引起的腸道疾病

克羅恩病——一種導致消化係統內(nei) 壁發炎的長期疾病

潰瘍性結腸炎——一種影響大腸的長期疾病

化療——一種癌症治療方法急性疾病會(hui) 導致乳糖酶產(chan) 量不足,從(cong) 而引起乳糖不耐受的現象,不過一旦小腸疾病在短期內(nei) 痊愈,就能重新產(chan) 生乳糖酶。但如果是由長期疾病等引起的,則可能導致永久性的乳糖酶缺乏症。

3. 先天性乳糖酶缺乏症

在極少數的情況下,乳糖酶缺乏症也可能是先天的,即當嬰兒(er) 出生時就缺乏乳糖酶,無法將乳糖分解成葡萄糖和半乳糖,這是一種常染色體(ti) 隱性遺傳(chuan) 疾病。無法分解乳糖的嬰兒(er) 很難通過母乳進行喂養(yang) ,會(hui) 從(cong) 一出生就開始腹瀉,此時可以給嬰兒(er) 喂食無糖牛奶或者添加了乳糖酶的牛奶。

4. 發育性乳糖酶缺乏症

一些早產(chan) 兒(er) (懷孕第 37 周之前出生)會(hui) 有暫時的乳糖不耐症,因為(wei) 他們(men) 的小腸在出生時還沒有發育完全,不能消化乳糖,這被稱為(wei) 發育性乳糖酶缺乏症,但通常會(hui) 隨著嬰兒(er) 的年齡增長而改善。

04

人類的乳糖耐受性進化

全世界大約 65% 的人在嬰兒(er) 期過後會(hui) 出現某種形式的乳糖不耐受症狀,但不同地區之間存在顯著差異:北歐人的乳糖不耐受率隻有 5%,而亞(ya) 洲一些地區的患病率卻高達 90% 以上。

從(cong) 進化的角度來看,某些人群比其他人群具有更好的乳糖耐受性基因,例如大多來自北歐的高加索人,直到他們(men) 成年時,依然擁有較高的乳糖酶活性,所以他們(men) 表現出了“乳糖酶持久性”的特點。

為(wei) 什麽(me) 是高加索人呢?一般認為(wei) 這個(ge) 族群很早就開始馴化牛以及其他能產(chan) 奶的動物,他們(men) 從(cong) 小到大都會(hui) 持續攝入乳產(chan) 品。通常認為(wei) 他們(men) 是通過自然選擇從(cong) 而“培養(yang) ”出了更多有利於(yu) 增加乳糖酶產(chan) 生持久性的常染色體(ti) 。

在其他依賴乳產(chan) 品生活的人類族群中也觀察到了類似“乳糖酶持久性”的現象。但是分布在地球上各個(ge) 大草原上的人類,如現代哈薩克斯坦、俄羅斯、蒙古的人們(men) ,也會(hui) 從(cong) 小到大持續喝大量的牛奶,但他們(men) 中的很多人就沒有乳糖酶持久性。如果持續喝大量牛奶就可以導致乳糖酶持久性的突變,那麽(me) 草原居民肯定應該都像北歐人一樣,早就進化出這種乳糖耐受的特征,事實卻並非如此,這是為(wei) 什麽(me) 呢?

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居住在高加索地區的民族,圖片來源:Wikipedia

前段時間發表在《自然》雜誌上的一項研究中,研究人員將歐洲早在 9000 年前就使用牛奶的考古證據與(yu) 遺傳(chuan) 學進行了比較,發現歐洲人在開始飲用牛奶後,就出現了異常迅速的乳糖耐受性進化。那麽(me) 是什麽(me) 導致了如此多歐洲人迅速產(chan) 生乳糖耐受性的巨大基因轉變?

布裏斯托大學生物地球化學研究中心主任 Richard Evershed 表示:“為(wei) 了迅速地發生基因突變並進化,必須有一些因素能殺死不攜帶該基因的人!”Evershed 發現大量證據表明,人類從(cong) 大約 9000 年前開始在整個(ge) 歐洲廣泛飲用牛奶,從(cong) 來自歐洲 554 個(ge) 考古遺址的一個(ge) 龐大的數據庫中,推測出饑荒和病原體(ti) 等特殊“壓力源”會(hui) 加劇牛奶對乳糖不耐症患者的胃腸道影響,從(cong) 而導致致命的腹瀉及脫水。

如果在一個(ge) 人營養(yang) 不良的時候還伴有腹瀉和脫水的症狀,這將是致命的!因此在那個(ge) 時期,乳糖不耐受的人就逐漸被淘汰掉了,能消化牛奶的能力變得更有價(jia) 值。

該團隊還使用模型對以上推測進行了測試,該模型表明,當種群受到饑荒或病原體(ti) 的影響時,乳糖酶持久性的基因變異確實增加了

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《自然》雜誌揭示歐洲人先進化成了乳糖耐受者,圖片來源:Nature

你還覺著乳糖耐受性可以通過多喝牛奶來完成變異嗎?要知道,進化是需要很長很長的時間來完成的,而人的一輩子卻是很短暫的,想通過多喝牛奶來獲得乳糖耐受的特質是不能夠現實的

乳糖不耐受,是不是就意味著要與(yu) 牛奶和其他乳製品都說拜拜了呢?大可不必,其實可以喝一些低乳糖的牛奶或是吃“陳年”的奶酪,比如切達幹酪、帕爾瑪幹酪,它們(men) 的乳糖含量相比普通牛奶的乳糖會(hui) 大大減少。

參考文獻:

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