为什么有人一喝牛奶就拉肚子？原来是它在“作怪”-

不少人都有这样的经历：刚喝完牛奶就腹胀或腹泻，总是怀疑是牛奶的问题，但是同样的牛奶别人喝完却没事儿？这其实都是牛奶中的乳糖在作怪！而你的腹胀或腹泻，其实是乳糖不耐受的表现。

为什么会有人乳糖不耐受？显然，这要从乳糖开始说起。

乳糖不耐受时感到腹胀，图库版权图片，不授权转载

人体是如何消化代谢乳糖的？

要想了解乳糖，我们得先从为人体提供能量的糖类，也就是碳水化合物说起。

单糖是最简单的糖类，常见的单糖有葡萄糖、果糖和半乳糖，人类主要是通过摄入碳水化合物来获取能量的。其中，葡萄糖就相当于汽车的汽油，为我们的身体提供源源不断的动力。我们平时也会摄入果糖和半乳糖，这两种单糖最终也会被消化代谢，为人体提供能量。

许多碳水化合物通常是以“二糖”的形式被摄入到人体的，而其中就有一种容易引起胃肠道不适的二糖——乳糖，它是由一个葡萄糖分子和一个半乳糖分子组成的，广泛存在于牛奶和其他乳制品中。

牛奶中含有大量乳糖，图库版权图片，不授权转载

为了能更好地将乳糖作为能量来源，人体在消化它时需要先把它分解成两个单糖。此时，一个像剪刀似的工具——乳糖酶，就出场了。乳糖酶一般只存在于我们的小肠中，是由小肠细胞中的乳糖酶基因表达出来的。

当我们喝牛奶的时候，乳糖经过胃部到达小肠，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，小肠绒毛上的褶皱增加了小肠的表面积，更有助于人体对葡萄糖和半乳糖的吸收。

乳糖不耐受时

乳糖在人体内发生了什么？

有的人喝完牛奶后会感到恶心或是有腹胀、排气、腹泻等现象，这些都是乳糖不耐受的症状。乳糖不耐受者的小肠内缺少或没有乳糖酶，乳糖在这些人体内的消化途径就发生了变化。乳糖不耐受的人甚至每次一想到牛奶，胃肠就会发出抗议的声音！

由于缺少乳糖酶，当牛奶中的乳糖到达小肠的绒毛时，大约 75% 以上的乳糖都不会被分解和吸收，这些乳糖会顺着小肠移动到大肠，而大肠中有很多肠道微生物，它们可以将乳糖发酵成氢气、甲烷、二氧化碳，并形成混合气体，这些气体就会导致排气或腹胀。

与此同时，乳糖在微生物的作用下还会产生一些短链脂肪酸，例如乙酸酯、丁酸酯和丙酸酯，这些短链脂肪酸无法被人体消化，这就意味着它们会在我们肠道中停留一段时间。这些未被消化的乳糖和发酵产物都会使肠道的渗透压增加，从而使肠道吸收更多水分，最终会导致腹泻。

大肠中的微生物将乳糖变成气体和脂肪酸导致腹胀、腹泻，图库版权图片，不授权转载

乳糖酶缺乏症都有哪些？

乳糖酶缺乏可分为以下 4 种：

1. 原发性乳糖酶缺乏症

大部分乳糖不耐受的成年人并不是先天就是如此的，作为哺乳动物，人类小肠细胞在婴儿时期都会表达并分泌乳糖酶，所以婴儿有能力消化母乳中的乳糖。一旦断奶后，绝大多数的哺乳动物乳糖酶基因的表达能力都会下降，因此乳糖酶的产量也会下降。人类也会遵循这个规律，从大约 2-5 岁时，乳糖酶的表达量就会开始逐渐下降，尽管乳糖不耐受的症状可能要到成年后才会明显显现。

哺乳动物在婴儿时期可以消化乳糖。图库版权图片，不授权转载

这种情况就属于原发性乳糖酶缺乏症，这是全球乳糖不耐症最常见的原因，是由家族遗传的遗传缺陷引起的。当人类在成长过程中降低对牛奶和乳制品的依赖时，就减少了乳糖酶的产生，就会出现原发性乳糖酶缺乏症。

2. 继发性乳糖酶缺乏症

继发性乳糖酶缺乏症是由小肠等部位发生疾病引起的乳糖酶缺乏。该症状可以发生在任何年龄，可能是小肠手术或服用某些药物导致的。引起继发性乳糖酶缺乏症的可能原因包括：

肠胃炎——胃和肠道的感染

乳糜泻——由对一种叫作麸质（小麦中的蛋白质）的不良反应引起的肠道疾病

克罗恩病——一种导致消化系统内壁发炎的长期疾病

溃疡性结肠炎——一种影响大肠的长期疾病

化疗——一种癌症治疗方法急性疾病会导致乳糖酶产量不足，从而引起乳糖不耐受的现象，不过一旦小肠疾病在短期内痊愈，就能重新产生乳糖酶。但如果是由长期疾病等引起的，则可能导致永久性的乳糖酶缺乏症。

3. 先天性乳糖酶缺乏症

在极少数的情况下，乳糖酶缺乏症也可能是先天的，即当婴儿出生时就缺乏乳糖酶，无法将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖，这是一种常染色体隐性遗传疾病。无法分解乳糖的婴儿很难通过母乳进行喂养，会从一出生就开始腹泻，此时可以给婴儿喂食无糖牛奶或者添加了乳糖酶的牛奶。

4. 发育性乳糖酶缺乏症

一些早产儿（怀孕第 37 周之前出生）会有暂时的乳糖不耐症，因为他们的小肠在出生时还没有发育完全，不能消化乳糖，这被称为发育性乳糖酶缺乏症，但通常会随着婴儿的年龄增长而改善。

人类的乳糖耐受性进化

全世界大约 65% 的人在婴儿期过后会出现某种形式的乳糖不耐受症状，但不同地区之间存在显著差异：北欧人的乳糖不耐受率只有 5%，而亚洲一些地区的患病率却高达 90% 以上。

从进化的角度来看，某些人群比其他人群具有更好的乳糖耐受性基因，例如大多来自北欧的高加索人，直到他们成年时，依然拥有较高的乳糖酶活性，所以他们表现出了“乳糖酶持久性”的特点。

为什么是高加索人呢？一般认为这个族群很早就开始驯化牛以及其他能产奶的动物，他们从小到大都会持续摄入乳产品。通常认为他们是通过自然选择从而“培养”出了更多有利于增加乳糖酶产生持久性的常染色体。

在其他依赖乳产品生活的人类族群中也观察到了类似“乳糖酶持久性”的现象。但是分布在地球上各个大草原上的人类，如现代哈萨克斯坦、俄罗斯、蒙古的人们，也会从小到大持续喝大量的牛奶，但他们中的很多人就没有乳糖酶持久性。如果持续喝大量牛奶就可以导致乳糖酶持久性的突变，那么草原居民肯定应该都像北欧人一样，早就进化出这种乳糖耐受的特征，事实却并非如此，这是为什么呢？

居住在高加索地区的民族，图片来源：Wikipedia

前段时间发表在《自然》杂志上的一项研究中，研究人员将欧洲早在 9000 年前就使用牛奶的考古证据与遗传学进行了比较，发现欧洲人在开始饮用牛奶后，就出现了异常迅速的乳糖耐受性进化。那么是什么导致了如此多欧洲人迅速产生乳糖耐受性的巨大基因转变？

布里斯托大学生物地球化学研究中心主任 Richard Evershed 表示：“为了迅速地发生基因突变并进化，必须有一些因素能杀死不携带该基因的人！”Evershed 发现大量证据表明，人类从大约 9000 年前开始在整个欧洲广泛饮用牛奶，从来自欧洲 554 个考古遗址的一个庞大的数据库中，推测出饥荒和病原体等特殊“压力源”会加剧牛奶对乳糖不耐症患者的胃肠道影响，从而导致致命的腹泻及脱水。

如果在一个人营养不良的时候还伴有腹泻和脱水的症状，这将是致命的！因此在那个时期，乳糖不耐受的人就逐渐被淘汰掉了，能消化牛奶的能力变得更有价值。

该团队还使用模型对以上推测进行了测试，该模型表明，当种群受到饥荒或病原体的影响时，乳糖酶持久性的基因变异确实增加了。

《自然》杂志揭示欧洲人先进化成了乳糖耐受者，图片来源：Nature

你还觉着乳糖耐受性可以通过多喝牛奶来完成变异吗？要知道，进化是需要很长很长的时间来完成的，而人的一辈子却是很短暂的，想通过多喝牛奶来获得乳糖耐受的特质是不能够现实的！

乳糖不耐受，是不是就意味着要与牛奶和其他乳制品都说拜拜了呢？大可不必，其实可以喝一些低乳糖的牛奶或是吃“陈年”的奶酪，比如切达干酪、帕尔玛干酪，它们的乳糖含量相比普通牛奶的乳糖会大大减少。

参考文献：

[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.

[6] Srinivasan R, Minocha A. When to suspect lactose intolerance. Symptomatic, ethnic, and laboratory clues. Postgrad Med. 1998 Sep;104(3):109-11, 115-6, 122-3.

[7] AURICCHIO S, RUBINO A, LANDOLT M, SEMENZA G, PRADER A. ISOLATED INTESTINAL LACTASE DEFICIENCY IN THE ADULT. Lancet. 1963 Aug 17;2(7303):324-6.

[8] Mobassaleh M, Montgomery RK, Biller JA, Grand RJ. Development of carbohydrate absorption in the fetus and neonate. Pediatrics. 1985 Jan;75(1 Pt 2):160-6.

[9] Suchy FJ, Brannon PM, Carpenter TO, Fernandez JR, Gilsanz V, Gould JB, Hall K, Hui SL, Lupton J, Mennella J, Miller NJ, Osganian SK, Sellmeyer DE, Wolf MA. National Institutes of Health Consensus Development Conference: lactose intolerance and health. Ann Intern Med. 2010 Jun 15;152(12):792-6.

出品｜科普中国

作者｜denovo

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