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」

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？