研究表明乳制品文化让乳糖耐受性变得无关紧要

一位妇女在蒙古草原上挤奶。

一项对古代基因和蛋白质的新研究表明，尽管这里的人对乳糖不耐受，但他们已经消费乳制品几千年了。

资料来源:TAYLOR WEIDMAN

3000多年前，成群的马、羊、牛或牦牛在蒙古草原上游荡。它们的人类看护者以这些动物为食，并把它们和自己一起埋葬在记忆中。现在，对古代牙齿沉积物的复杂分析表明，早期蒙古人也挤牛奶。这似乎并不奇怪。然而，对同一批古代人的DNA分析表明，这些人成年后缺乏消化乳糖的能力，而乳糖是牛奶中的一种关键糖。

这些发现提出了一个难题，并挑战了一个经常提到的关于乳糖耐受性如何演变的故事。德国耶拿市MPI-SHH人类历史研究所的克里斯蒂娜·沃林说，从其他研究来看，“我们现在知道乳品业在乳糖酶出现之前已经存在了4000年，蒙古向我们展示了这一点”。

丹麦哥本哈根大学的古生物学家马修·柯林斯没有参与这项研究，他说:“我们以为自己什么都知道，但是当我们得到更多的数据时，我们发现自己有多天真。”

世界上大多数人在童年后失去消化乳糖的能力。但是在游牧民族中，故事已经发生了变化——文化和DNA携手并进。

基因突变使人们能够在成长过程中消化牛奶——这种能力被称为乳糖酶的可持续性——给携带者带来优势，使他们能够获得丰富的全年脂肪和蛋白质来源。乳制品行业在适应环境的同时也在扩张，这也解释了为什么它在欧洲、东非、北非和中东的牧民中如此普遍。

然而，对世界各地文化习俗的进一步观察挑战了这一观点。例如，在现代蒙古，超过1/3的传统牧民热量来自乳制品。他们给七种哺乳动物挤奶，生产各种奶酪、酸奶和其他发酵乳制品，包括由马奶制成的酒精。沃林说:“只要你能挤奶，蒙古人就能挤奶。”然而，95%的蒙古人患有乳糖不耐症。

因此，沃林想知道乳制品是否是最近在蒙古开发的，或者早期蒙古人是否有乳糖耐受性，然后在人口流动中丧失了这种能力。这一地区的古人可能从亚那亚牧民那里遗传了这种突变(大约三分之一的人对乳糖有耐受性)。大约5000年前，亚那亚游牧民族从欧亚大陆中部的大草原向东和向西迁移。

为了找到答案，沃林和她的团队分析了蒙古北部六个地方的人类遗骸。这些人类遗骸属于鹿石文化，存在于公元前1300年至900年之间。它建造了用直立的石头标记的土墩。因为这些游牧民族很少建造永久性建筑，持续的风会吹走土壤和遗物，如陶器碎片和垃圾，所以很少有关于他们饮食的考古证据。因此，MPI-SHH的研究人员谢万·威尔金从9名牧民的骨头中提取了牙结石，一种存在于牙齿上的硬牙斑，并测试了其关键蛋白。

沃林说:“牙结石蛋白质组学是不需要垃圾桶或炉子就能获得食物信息的少数方法之一。”

牙结石可以从绵羊、山羊和牛(如牦牛或奶牛)中获得，以获得乳蛋白。然而，对这些牧民的牙齿和腿骨进行的DNA分析表明，他们对乳糖不耐受。研究小组在本周发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中称，这些牧民只携带亚那人的DNA痕迹。柯林斯说:“他们用这些动物生产乳制品，尽管它们没有乳糖酶持久性。”

乳制品和脱氧核糖核酸之间的脱节不仅限于蒙古。这篇论文的合著者杰西卡·亨迪最近在土耳其卡塔霍尤克的一个陶罐里发现了牛奶中的蛋白质。加泰罗尼亚语有9000年的历史，比乳糖酶早4000年。“牛奶蛋白似乎无处不在，我们期待看到的奇妙文明进化还没有发生。”柯林斯说。

现代蒙古人最终通过细菌消化乳糖来消化这些乳制品——他们将牛奶转化成酸奶和奶酪，以及一系列西方饮食中不存在的乳制品。古代牧民可能采取了类似的策略。

"控制和操作微生物是整个转化的核心."Warinner说，“对身体内外微生物的严格控制使他们培养出了乳制品。”

遗传学家曾认为乳糖酶的持久性与乳制品行业密切相关，现在他们又开始研究为什么乳糖酶的适应性在一些以牛奶为生的人身上很普遍，而在其他人身上却完全不存在。"既然已经有了文化解决方案，为什么会有自然选择的信号？"德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学的遗传学家约阿希姆·伯格没有参与这项研究，他问道。

令人惊讶的结果让沃林有了下一个目标——了解蒙古人和其他传统乳制品文化是如何利用微生物消化牛奶并使乳糖耐受性变得无关紧要的，并找出数百种细菌中的哪一种导致了这种差异。

(赵茜·Xi)

相关纸质信息:

https://doi.org/10.1073/pnas.1813608115

中国科学新闻(2018-107第二版国际版)