La mayoría de la población mundial es, hasta cierto punto, intolerante a la lactosa. Entre las personas de ascendencia europea y en ciertas partes de África, sin embargo, la capacidad de digerir la lactosa en la leche y los productos lácteos es muy común. Esta capacidad es provocada por una mutación genética que hace que aquellos que la portan continúen produciendo una enzima llamada lactasa hasta la adultez.
Lactosa y Lactasa
Tanto la leche humana como la leche de vaca son ricas en azúcar llamado lactosa. La lactosa es un disacárido, una molécula hecha al combinar dos moléculas de azúcar más pequeñas llamadas glucosa y galactosa. En el agua, el azúcar de la lactosa tiende a descomponerse en glucosa y galactosa, pero esta reacción es muy lenta. La enzima lactasa actúa como un catalizador para facilitar la reacción y hacer que suceda muy rápidamente. Esta enzima se compone de cuatro subunidades separadas que se unen para formar una sola enzima que funciona. Cada subunidad es una larga cadena de aminoácidos unidos. En total, si se cuenta el número de aminoácidos en cada cadena, hay 4,092 unidades de aminoácidos en la proteína.
Condiciones para la función de la enzima
La enzima lactasa solo logra su rendimiento óptimo si el magnesio está presente, y funciona mejor cuando el pH está cerca de 6. Cuando la enzima está completamente saturada, en otras palabras, cuando la concentración de lactosa es tan alta que aumentarla aún más no aumenta la velocidad de reacción, puede descomponer 60 moléculas de lactosa por segundo. El mecanismo por el cual facilita la reacción implica dos aminoácidos de glutamato situados de tal manera que una vez que la molécula de lactosa se adhiere a la enzima, estos aminoácidos cooperan para dividirla en dos.
Genética de la persistencia de la lactasa
Como bebés, todos los humanos producen la enzima lactasa en sus intestinos. La mayoría de los humanos, sin embargo, dejan de producir la enzima en la primera infancia. Una sola mutación cerca del gen de esta enzima le permite continuar produciendo lactasa hasta la edad adulta y, por lo tanto, digerir la lactosa incluso en la edad adulta. Este rasgo se llama persistencia de lactasa, y se dice que las personas que carecen de él son intolerantes a la lactosa, aunque el grado y la gravedad de la intolerancia a la lactosa varían ampliamente entre los individuos.
Orígenes de la persistencia de la lactasa
Humanos solo comenzó la producción lechera hace unos 10.000 años. Existe una fuerte correlación entre la popularidad de la producción lechera en una región determinada y la frecuencia de la mutación de persistencia de la lactasa. Las dos regiones donde la persistencia de la lactasa es más común son Europa y algunos países africanos, ambas regiones donde se ha practicado la producción lechera durante milenios. Esto implica que la persistencia de lactasa es una innovación evolutiva reciente y que ha habido una fuerte selección natural que favorece esta mutación, lo que significa que en las regiones donde se practicaba la producción lechera, las personas que podían digerir productos lácteos tenían muchas más probabilidades de sobrevivir y tener hijos. Por qué la capacidad de comer productos lácteos es tan beneficiosa sigue sin estar clara.
