Warum Südasien trotz Milchproduktion häufig laktoseintolerant bleibt

Eine genetische Mutation, durch die Erwachsene Laktose – den Zucker in frischer Milch – verdauen können, wurde in Teilen Europas häufig.

In Indien, Pakistan und Bangladesch setzte sie sich jedoch nie flächendeckend durch. In diesen Ländern ist der Großteil der Bevölkerung weiterhin laktoseintolerant.

Das erklärt mit, weshalb in einer Region, die große Mengen an Milchprodukten erzeugt und konsumiert, viele Erwachsene nach dem Trinken von purer Milch Beschwerden bekommen.

Ein hartnäckiges Muster

In 8.000 Genomen bildete die Genvariante für die Milchverdauung im Erwachsenenalter ein Gefälle von Norden nach Süden. In Südindien, wo die meisten Menschen laktoseintolerant sind, gab es deutlich weniger Trägerinnen und Träger.

Durch den Abgleich alter DNA mit heutigen Daten datierte Priya Moorjani, Ph.D., von der University of California, Berkeley (UC Berkeley), das Eintreffen dieser Variante.

Moorjani fand zwei Gemeinschaften, in denen die Variante vom allgemeinen Muster abwich. Das deutete darauf hin, dass die Lebensweise geografische Einflüsse überlagern kann. Auf der Karte ergaben Milchnutzung und Genetik kein schlichtes, deckungsgleiches Bild.

Viehzüchtergemeinschaften bewahren das Milch-Gen

Zwei Gemeinschaften, die Büffel halten, wichen vom Trend ab: Bei fast allen getesteten Erwachsenen ließ sich das Gen für die Milchverdauung nachweisen.

Bei den Toda in Südindien und den Gujjar in Nordpakistan lag die Laktasepersistenz – die fortgesetzte Produktion von Laktase nach der Kindheit – bei rund 90 Prozent.

Ihre DNA enthielt eine Variante zur Milchverdauung, die auch bei Europäern mit Steppen-Abstammung vorkommt.

Diese alten Viehzüchterpopulationen lebten in der eurasischen Steppe, einer ausgedehnten Graslandschaft, die sich über Teile des heutigen Russlands und Zentralasiens erstreckt.

Viele benachbarte Gruppen in Indien, Pakistan und Bangladesch trugen dagegen keine solche Variante und blieben laktoseintolerant.

Selbst bei den Gruppen, die die Variante für die Milchverdauung bis ins Erwachsenenalter besaßen, hing ihre Zunahme vermutlich davon ab, wie viel der täglichen Nahrung unmittelbar aus Milch stammte.

Traditionelle Milchprodukte senken den Laktosegehalt

Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen führt Indien als größten Milchproduzenten der Welt; auch Pakistan zählt zu den führenden Erzeugerländern.

In der gesamten Region wird Milch häufig zu fermentierten Lebensmitteln verarbeitet, die weniger Laktose enthalten – also weniger von jenem Zucker, den viele Erwachsene nicht verdauen können.

Fettreiches Ghee enthält nur sehr wenig Laktose, und eine längere Fermentation von Joghurt oder Käse reduziert die Menge, die der Darm verarbeiten muss.

Wenn der überwiegende Teil der Kalorien aus solchen verarbeiteten Milchprodukten stammt, bringt das Gen für den Verzehr von Rohmilch möglicherweise nur geringe Vorteile.

Laktase nimmt nach der Kindheit ab

Säuglinge produzieren reichlich Laktase, ein Enzym, das Laktose in kleinere Zucker aufspaltet und die Verdauung von Milch unterstützt. Nach dem Abstillen und bis ins Erwachsenenalter bildet der Körper immer weniger Laktase.

Fehlt im Dünndarm ausreichend Laktase, gelangt die Laktose in den Dickdarm. Dort fermentieren Mikroorganismen den Zucker und erzeugen Gase.

Forschende weisen darauf hin, dass Krämpfe und Durchfall 30 Minuten bis zwei Stunden nach dem Verzehr von Milchprodukten beginnen können.

Für viele Erwachsene in Südasien ist frische Milch die größte Herausforderung, während Lebensmittel mit weniger Laktose oft deutlich weniger Beschwerden verursachen.

Migration brachte die Milchtoleranz

DNA-Abschnitte rund um die Mutation für Laktasepersistenz entsprachen jenen von Menschen aus der eurasischen Steppe. Diese Übereinstimmung deutete auf Migrantinnen und Migranten hin, die mit Herden und neuen Bräuchen nach Süden zogen und das Gen für Milchtoleranz mitbrachten.

Alte Proben aus dem Swat-Tal in Nordpakistan zeigten, dass die Variante während historischer und mittelalterlicher Jahrhunderte auftauchte.

Mit diesem historischen Hintergrund verlagerte sich die Frage vom Ursprung zu den Kräften, die eine breitere Ausbreitung des Gens verhinderten.

Natürliche Selektion unterschied sich regional

Außerhalb Südasiens verbreitete sich die Fähigkeit zur Milchverdauung, wenn Trägerinnen und Träger in Hungersnöten oder bei schlechten Ernten mehr gesunde Kinder bekamen.

Diesen Fortpflanzungsvorteil bezeichnet man als natürliche Selektion: Bestimmte vererbte Eigenschaften führen im Lauf der Zeit zu mehr Nachkommen.

Nach den Ergebnissen des Teams der UC Berkeley gab es in weiten Teilen Indiens, Pakistans und Bangladeschs kaum Hinweise darauf, dass Selektion die Häufigkeit von Varianten für Laktasepersistenz erhöhte.

Auch zufällige Veränderungen können Gene verschieben, doch die Daten passten besser zu Abstammung und Kultur als zu bloßem Zufall.

Laktase-Merkmal nahm bei Viehzüchtern stark zu

Bei den Toda und Gujjar verhielt sich dasselbe Gen anders: Es nahm rasch genug zu, um in der benachbarten DNA ein deutliches Signal zu hinterlassen.

In beiden Gruppen häuften sich angrenzende, von der Steppe abgeleitete DNA-Abschnitte um die Laktase-Region. Das gilt als Hinweis darauf, dass das Überleben Trägerinnen und Träger begünstigte.

„Die Stärke der auf dieses Allel wirkenden Selektion könnte in den südasiatischen Pastoralistengruppen höher gewesen sein als bei Nordeuropäern“, schrieb Moorjani.

Starke Selektion kommt selten vor, und diese beiden Viehzüchtergemeinschaften könnten Sonderfälle statt einer regionalen Regel darstellen.

Heiratsmuster prägen die Genetik

In ganz Südasien pflegen viele Gemeinschaften enge Heiratskreise und eigene Ernährungsvorschriften. Dadurch können Gene überwiegend innerhalb einer Gruppe bleiben.

Wenn Menschen meist innerhalb ihrer eigenen Gemeinschaft heiraten, haben seltene Varianten weniger Möglichkeiten, sich auszubreiten – auch dann, wenn sie vorteilhaft sind.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Evolution der Laktasepersistenz keine einheitliche Geschichte der Selektion ist“, schrieb Moorjani.

Diese Sichtweise warnt davor, ein einzelnes Gen als einfachen Hinweis darauf zu betrachten, wer wann Milch trank.

Den meisten Erwachsenen fehlt Laktase

Eine Übersichtsarbeit schätzt, dass rund 70% der Erwachsenen weltweit nicht genug Laktase besitzen, um frische Milch ohne Beschwerden zu verdauen.

Manche greifen zu laktosefreier Milch oder Laktase-Tabletten, die das fehlende Enzym liefern und die Verdauung erleichtern.

Im Erwachsenenalter steigen die Laktasewerte durch einen höheren Milchkonsum nur selten an; die Ernährung allein kann den Darm daher nicht umtrainieren.

In Südasien könnte diese Tatsache dazu geführt haben, dass fermentierte Milchprodukte für die meisten Familien über Generationen hinweg die sicherere Wahl waren.

Milch und Genetik neu denken

Die Geschichte der Milch in Südasien zeigt, dass Gene, Migration und Lebensmittelverarbeitung die einfache Verbindung zwischen Milchprodukten und Verdauung auflösen können.

Künftige Forschung kann prüfen, wie viel frische Milch Menschen in unterschiedlichen Epochen tatsächlich tranken und ob andere Vorteile die Beständigkeit des Gens förderten.