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我小時候喝牛奶都不會拉肚子~長大後才會!!原來是我長大了阿!!!

 

喝牛奶不會拉肚子,才奇怪!人類學博士:改變人類、乳牛基因的「牛奶突變」 

來源:dreamstime

撰文者李相僖, 尹信榮

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人類可以喝牛奶嗎?
有些人喝牛奶或吃冰淇淋就會覺得難受,噁心反胃、腹部脹氣、拉肚子,甚至出現劇烈嘔吐等症狀。其實這些症狀都是牛奶所造成的。因為牛奶含有一種叫做乳糖(lactose)的碳水化合物,而有些人體內正好缺少能夠消化這種物質的乳糖酶(lactase)。


這種被稱為乳糖不耐症或乳糖分解酶缺乏症(lactose intolerance)的症狀,在美國被認為是非裔美國人才會有的「疾病」。這種病無法根治,儘管試著每天喝一點牛奶,身體也無法適應;就算每天喝很多,這些症狀也不會變得更嚴重。不過只要服用含有乳糖酶的藥錠,從外部提供分解酵素,就可以消除這些症狀。

 

如果需要做到這種地步才能喝牛奶,對不能喝牛奶的人真的有益嗎?

愛喝牛奶的成年人真奇怪
這種不能喝牛奶的體質,在美國長期被認為是一種不正常的疾病。不過人類學者提出了質疑,他們認為比起那些不能喝牛奶的成年人,喝完牛奶還能安然無恙的人還比較「不正常」。

從醫學的角度來看,乳糖不耐症並非疾病。

人類是哺乳類動物,每個人身上都帶有可以製造乳糖酶的基因,所以我們才能消化母乳。寶寶誕生後,靠母乳提供營養的這段期間,製造乳糖酶的基因運作最為活躍。到了斷奶期,幼兒體內的乳糖酶會開始逐漸減少;當兒童對成人食物的依賴度越高,乳糖酶的製造量會變得越少,取而代之的是其他功能的消化酵素。長大成人後,製造乳糖酶的基因便會停止活動,使得成人無法正常消化牛奶。

事實上,乳糖不耐症是人類長大後自然會出現的生理反應。

 

人類學者將世界各地的飲食文化互相比較之後,認為乳糖不耐症沒什麼好特別研究的,反而應該研究成年後還能喝牛奶的「乳糖酶續存性」(lactase persistence)。經大規模調查可以證實,人類學者的論點沒有錯。世界各地可以喝牛奶的成年人,佔人口總數不到10%,包括亞洲與非洲與歐洲大部分地區,表示地球上多數人類依循著「正常」哺乳類動物的生長步調。

唯獨在某些地區,可以喝牛奶的成年人佔了絕大多數。這些地區分別是歐洲的瑞典和丹麥、非洲的蘇丹以及中東的約旦和阿富汗。成年後還能繼續製造乳糖酶的人,在這些地區的人口佔比高達70~90%,或許只有在這些地方才能說喝牛奶會拉肚子的人是不正常的。

 

 

過去一萬年內出現的「牛奶突變」
這些成年後還可以喝牛奶的人,他們居住的地方有一個共通點,就是當地的畜牧業與酪農業歷史都相當悠久,而且牛奶及乳製品為當地人的主要食物之一。因此學者認為可以喝牛奶的能力,與畜牧業和酪農業應該有所關聯。

多數人會直覺地認為:「每天喝大量的牛奶,消化牛奶的能力當然應該更好。」但這種程度的推論畢竟只是一種假設,在缺少科學研究的佐證下,不論聽起來多麼具有說服力,都不能算是一種合理正確的解釋。直到最近,科學家發表了一份關於遺傳學的研究,才證實了這個假設的正確性。一如預期,那些成年後還能繼續製造乳糖酶的人,他們的乳糖酶基因都發生過突變。

令人驚訝的是,成年人體內製造出乳糖酶是一種單一現象,但造成這種現象的基因突變卻不是單一的。舉例來說,瑞典發現的基因突變,與非洲蘇丹所觀察到的基因突變,兩邊的核酸序列彼此不同,這代表造成兩地成年人基因突變的原因並不是人口遷徙,瑞典人沒有搬到蘇丹,蘇丹人也沒有搬到瑞典。

相反地,住在這兩個地區的人各自發生了乳糖酶基因的突變,卻導致相同的結果—人類成年後還可以喝牛奶。這種機率上的巧合實在是過於奇特。到底是基因突變發生在先,還是這些地區的人先開始從事酪農業的,沒有人知道。

 

 

2007年,德國美因茲大學(Johannes Gutenberg-Universität Mainz)與英國倫敦大學的共同研究團隊,成功從新石器時代(酪農業出現之前)的人骨化石中萃取出古代DNA。要從破碎以及有可能受到污染的化石樣本中萃取出DNA,是一件非常高難度的工作,分析結果並沒有發現乳糖酶基因的突變,如此說來,造成基因突變機率增加的時間點,就在酪農業出現後的一萬年以內。

為什麼喝牛奶的人類變多了?
研究結果顯示,畜牧業與酪農業的出現造成基因突變機率增加的「假設」是正確的。然而從人類演化的歷史來看,乳糖酶發生基因突變不過才一萬年的時間,某些地區的可以喝牛奶人口就已經達到九成,表示消化牛奶的能力強烈地受到自然選擇的影響。如此迅速且大量的發生突變,代表有突變基因的人必然比沒有發生突變的人繁衍出更多後代。反過來說,比起那些可以喝牛奶的人,不能喝牛奶的人壽命可能比較短,或是沒能繁衍出更多的子孫。

牛奶中到底含有什麼重要成分,能影響人類的生與死?有人針對這個問題提出相關的假設,認為是因為「喝牛奶可以長高」。大量飲用牛奶的北歐人個子的確比較高,但不能確定是否單純因為喝了很多牛奶,才造成他們長得這麼高。尚未有研究清楚指出牛奶中的哪種成分,可以讓人長得更高更壯。高個子是否佔有演化上的優勢,目前也沒有辦法證實。

也有人認為是因為「喝牛奶可以攝取鈣質與蛋白質」。但若是為了獲取鈣質與蛋白質,可以將牛奶製作成更容易消化的乳酪或優格來食用(在發酵過程中,牛奶的乳糖會轉變成易於消化的型態)。若能透過「文化」的方式讓人類更輕易攝取這些營養素,有必要非得透過基因突變這種「生物學」的途徑嗎?中東地區的酪農業雖然發達,但成人帶有乳糖酶基因突變的比率,與北歐相比其實並沒有那麼高,這可能與當地人常以乳酪或優格取代牛奶這樣的飲食文化有關。

還有人認為可能是因為「喝牛奶可以攝取維生素D」。維生素D 可以幫助人體吸收鈣質,是十分重要的營養素,也是人體唯一能透過曬陽光來自行製造的一種維生素。北歐陽光少,日曬不足,這個假設乍看之下似乎很合理,但觀察其他地區的狀況就能發現矛盾之處。像是日曬相當充足的非洲蘇丹,帶有乳糖酶基因突變的成人比率也很高。

結果,我們依舊沒能解開牛奶中左右著人類生死的神奇成分,只留下數不盡的假設與推論。直到現在我們仍然不知道原因,只能津津有味地吃著牛奶冰淇淋。

 


人類、牛奶與乳牛,三者共同演化
在過去的一萬年裡,人類受到基因突變的影響,逐漸演化出成年人也能喝牛奶的體質。但改變的不僅是喝牛奶的人類,牛奶本身也被改變了,甚至生產牛奶的乳牛也產生了變化。

如同我們現在吃的白米,與野生稻米吃起來的味道相當不一樣,透過品種改良,乳牛分泌出的牛奶味道變得更接近人類母乳,更適合人類飲用。結果,為了將牛奶的味道調整成適合人類的口味,乳牛的基因也被改變了。雖然也有人指責「牛奶是給小牛喝的,不該給人類嬰兒喝牛奶」,但真正倒楣的可能是那些牛寶寶,只能被迫喝著被調整成人類口味的牛奶。

來杯牛奶嗎?
有趣的是,喝牛奶的行為也變得越來越國際化。走進麥當勞和星巴克,可以發現它們透過行銷與包裝,讓人們覺得飲用牛奶是一種「進步」與「西方化」的概念。在1990 年代,全世界牛奶消費量增加速度最快的國家其實是中國與印度。這兩個國家的成年國民絕大部分無法正常消化牛奶,以多元且豐富的飲食文化感到自豪的他們,到底為什麼每個人都要喝下無法消化的牛奶呢?

 

 

書籍簡介
人類的起源:最受美國大學生歡迎的22堂人類學課,關於你是誰、你從哪裡來又該往哪裡去

作者:李相僖, 尹信榮 
譯者:陳建安
出版社:三采 
出版日期:2018/03/02

李相僖 Lee Sang-Hee

畢業於首爾大學考古美術史學系,於美國密西根大學人類學系取得碩士與博士學位。歷任日本綜合研究大學院大學博士後研究員、賓州印第安納大學約聘助理教授、加州大學河濱分校人類學系助理教授,現任職該學系教授一職。

對於人類的起源與演化,她努力不懈地研究,至今已發表過三十篇以上的論文。除了與專業人士,她也時常在網路上發表文章,與一般大眾熱烈討論關於人類演化的議題。

尹信榮 Yoon Shin-Young

科學專刊《科學東亞》記者及前任總編輯。於延世大學都市工程學系主修生命工程學,爾後於首爾大學環境研究所攻讀環境學。

喜愛暢談科學,並熱衷閱讀科學叢書與相關雜誌,亦相當重視作為洞察世界與社會之眼的人文社會科學。曾獨自或與他人共同著有《向消逝的那些問好》、《諾貝爾也吃驚的諾貝爾獎》、《科學,飛翔十月天》等書。2009年曾榮獲美國科學促進會(AAAS)科學言論獎項

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