版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)，請聯(lián)系我們

不少人都有這樣的經(jīng)歷：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？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(xiàn)。

為什么會有人乳糖不耐受？顯然，這要從乳糖開始說起。

乳糖不耐受時感到腹脹，圖庫版權(quán)圖片，不授權(quán)轉(zhuǎn)載

01

人體是如何消化代謝乳糖的？

要想了解乳糖，我們得先從為人體提供能量的糖類，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(dāng)于汽車的汽油，為我們的身體提供源源不斷的動力。我們平時也會攝入果糖和半乳糖，這兩種單糖最終也會被消化代謝，為人體提供能量。

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，它是由一個葡萄糖分子和一個半乳糖分子組成的，廣泛存在于牛奶和其他乳制品中。

牛奶中含有大量乳糖，圖庫版權(quán)圖片，不授權(quán)轉(zhuǎn)載

為了能更好地將乳糖作為能量來源，人體在消化它時需要先把它分解成兩個單糖。此時，一個像剪刀似的工具——乳糖酶，就出場了。乳糖酶一般只存在于我們的小腸中，是由小腸細(xì)胞中的乳糖酶基因表達出來的。

當(dāng)我們喝牛奶的時候，乳糖經(jīng)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面積，更有助于人體對葡萄糖和半乳糖的吸收。

02

乳糖不耐受時

乳糖在人體內(nèi)發(fā)生了什么？

有的人喝完牛奶后會感到惡心或是有腹脹、排氣、腹瀉等現(xiàn)象，這些都是乳糖不耐受的癥狀。乳糖不耐受者的小腸內(nèi)缺少或沒有乳糖酶，乳糖在這些人體內(nèi)的消化途徑就發(fā)生了變化。乳糖不耐受的人甚至每次一想到牛奶，胃腸就會發(fā)出抗議的聲音！

由于缺少乳糖酶，當(dāng)牛奶中的乳糖到達小腸的絨毛時，大約 75% 以上的乳糖都不會被分解和吸收，這些乳糖會順著小腸移動到大腸，而大腸中有很多腸道微生物，它們可以將乳糖發(fā)酵成氫氣、甲烷、二氧化碳，并形成混合氣體，這些氣體就會導(dǎo)致排氣或腹脹。

與此同時，乳糖在微生物的作用下還會產(chǎn)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消化，這就意味著它們會在我們腸道中停留一段時間。這些未被消化的乳糖和發(fā)酵產(chǎn)物都會使腸道的滲透壓增加，從而使腸道吸收更多水分，最終會導(dǎo)致腹瀉。

大腸中的微生物將乳糖變成氣體和脂肪酸導(dǎo)致腹脹、腹瀉，圖庫版權(quán)圖片，不授權(quán)轉(zhuǎn)載

03

乳糖酶缺乏癥都有哪些？

乳糖酶缺乏可分為以下 4 種：

1. 原發(fā)性乳糖酶缺乏癥

大部分乳糖不耐受的成年人并不是先天就是如此的，作為哺乳動物，人類小腸細(xì)胞在嬰兒時期都會表達并分泌乳糖酶，所以嬰兒有能力消化母乳中的乳糖。一旦斷奶后，絕大多數(shù)的哺乳動物乳糖酶基因的表達能力都會下降，因此乳糖酶的產(chǎn)量也會下降。人類也會遵循這個規(guī)律，從大約 2-5 歲時，乳糖酶的表達量就會開始逐漸下降，盡管乳糖不耐受的癥狀可能要到成年后才會明顯顯現(xiàn)。

哺乳動物在嬰兒時期可以消化乳糖。圖庫版權(quán)圖片，不授權(quán)轉(zhuǎn)載

這種情況就屬于原發(fā)性乳糖酶缺乏癥，這是全球乳糖不耐癥最常見的原因，是由家族遺傳的遺傳缺陷引起的。當(dāng)人類在成長過程中降低對牛奶和乳制品的依賴時，就減少了乳糖酶的產(chǎn)生，就會出現(xiàn)原發(fā)性乳糖酶缺乏癥。

2. 繼發(fā)性乳糖酶缺乏癥

繼發(fā)性乳糖酶缺乏癥是由小腸等部位發(fā)生疾病引起的乳糖酶缺乏。該癥狀可以發(fā)生在任何年齡，可能是小腸手術(shù)或服用某些藥物導(dǎo)致的。引起繼發(fā)性乳糖酶缺乏癥的可能原因包括：

腸胃炎——胃和腸道的感染

乳糜瀉——由對一種叫作麩質(zhì)（小麥中的蛋白質(zhì)）的不良反應(yīng)引起的腸道疾病

克羅恩病——一種導(dǎo)致消化系統(tǒng)內(nèi)壁發(fā)炎的長期疾病

潰瘍性結(jié)腸炎——一種影響大腸的長期疾病

化療——一種癌癥治療方法急性疾病會導(dǎo)致乳糖酶產(chǎn)量不足，從而引起乳糖不耐受的現(xiàn)象，不過一旦小腸疾病在短期內(nèi)痊愈，就能重新產(chǎn)生乳糖酶。但如果是由長期疾病等引起的，則可能導(dǎo)致永久性的乳糖酶缺乏癥。

3. 先天性乳糖酶缺乏癥

在極少數(shù)的情況下，乳糖酶缺乏癥也可能是先天的，即當(dāng)嬰兒出生時就缺乏乳糖酶，無法將乳糖分解成葡萄糖和半乳糖，這是一種常染色體隱性遺傳疾病。無法分解乳糖的嬰兒很難通過母乳進行喂養(yǎng)，會從一出生就開始腹瀉，此時可以給嬰兒喂食無糖牛奶或者添加了乳糖酶的牛奶。

4. 發(fā)育性乳糖酶缺乏癥

一些早產(chǎn)兒（懷孕第 37 周之前出生）會有暫時的乳糖不耐癥，因為他們的小腸在出生時還沒有發(fā)育完全，不能消化乳糖，這被稱為發(fā)育性乳糖酶缺乏癥，但通常會隨著嬰兒的年齡增長而改善。

04

人類的乳糖耐受性進化

全世界大約 65% 的人在嬰兒期過后會出現(xiàn)某種形式的乳糖不耐受癥狀，但不同地區(qū)之間存在顯著差異：北歐人的乳糖不耐受率只有 5%，而亞洲一些地區(qū)的患病率卻高達 90% 以上。

從進化的角度來看，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，直到他們成年時，依然擁有較高的乳糖酶活性，所以他們表現(xiàn)出了“乳糖酶持久性”的特點。

為什么是高加索人呢？一般認(rèn)為這個族群很早就開始馴化牛以及其他能產(chǎn)奶的動物，他們從小到大都會持續(xù)攝入乳產(chǎn)品。通常認(rèn)為他們是通過自然選擇從而“培養(yǎng)”出了更多有利于增加乳糖酶產(chǎn)生持久性的常染色體。

在其他依賴乳產(chǎn)品生活的人類族群中也觀察到了類似“乳糖酶持久性”的現(xiàn)象。但是分布在地球上各個大草原上的人類，如現(xiàn)代哈薩克斯坦、俄羅斯、蒙古的人們，也會從小到大持續(xù)喝大量的牛奶，但他們中的很多人就沒有乳糖酶持久性。如果持續(xù)喝大量牛奶就可以導(dǎo)致乳糖酶持久性的突變，那么草原居民肯定應(yīng)該都像北歐人一樣，早就進化出這種乳糖耐受的特征，事實卻并非如此，這是為什么呢？

居住在高加索地區(qū)的民族，圖片來源：Wikipedia

前段時間發(fā)表在《自然》雜志上的一項研究中，研究人員將歐洲早在 9000 年前就使用牛奶的考古證據(jù)與遺傳學(xué)進行了比較，發(fā)現(xiàn)歐洲人在開始飲用牛奶后，就出現(xiàn)了異常迅速的乳糖耐受性進化。那么是什么導(dǎo)致了如此多歐洲人迅速產(chǎn)生乳糖耐受性的巨大基因轉(zhuǎn)變？

布里斯托大學(xué)生物地球化學(xué)研究中心主任 Richard Evershed 表示：“為了迅速地發(fā)生基因突變并進化，必須有一些因素能殺死不攜帶該基因的人！”Evershed 發(fā)現(xiàn)大量證據(jù)表明，人類從大約 9000 年前開始在整個歐洲廣泛飲用牛奶，從來自歐洲 554 個考古遺址的一個龐大的數(shù)據(jù)庫中，推測出饑荒和病原體等特殊“壓力源”會加劇牛奶對乳糖不耐癥患者的胃腸道影響，從而導(dǎo)致致命的腹瀉及脫水。

如果在一個人營養(yǎng)不良的時候還伴有腹瀉和脫水的癥狀，這將是致命的！因此在那個時期，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(dāng)種群受到饑荒或病原體的影響時，乳糖酶持久性的基因變異確實增加了。

《自然》雜志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(zhì)是不能夠現(xiàn)實的！

乳糖不耐受，是不是就意味著要與牛奶和其他乳制品都說拜拜了呢？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，比如切達干酪、帕爾瑪干酪，它們的乳糖含量相比普通牛奶的乳糖會大大減少。

參考文獻：

[1] Callaway E. How humans’ ability to digest milk evolved from famine and disease[J]. Nature, 2022, 608(7922): 251-252.

[2] Malik T F, Panuganti K K. Lactose intolerance[M]//StatPearls [Internet]. StatPearls Publishing, 2021.

[3] Mattar R, de Campos Mazo DF, Carrilho FJ. Lactose intolerance: diagnosis, genetic, and clinical factors. Clin Exp Gastroenterol. 2012;5:113-21.

[4] Newcomer AD, McGill DB, Thomas PJ, Hofmann AF. Tolerance to lactose among lactase-deficient American Indians. Gastroenterology. 1978 Jan;74(1):44-6.

[5] Lomer MC, Parkes GC, Sanderson JD. Review article: lactose intolerance in clinical practice--myths and realities. Aliment Pharmacol Ther. 2008 Jan 15;27(2):93-103.

歡迎掃碼關(guān)注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費、優(yōu)惠的科普活動和科普好物！