Người châu Âu cổ đại vẫn uống sữa dù không dung nạp lactose

Có thể nói, con người là một loài động vật có vú kỳ lạ. Và mối quan hệ giữa chúng ta với sữa cũng đặc biệt kỳ lạ.

Ở mọi loài động vật có vú, con cái sẽ sản xuất sữa để nuôi con non. Con non tiêu hoá sữa nhờ một loại enzyme gọi là lactase, có tác dụng chuyển đường sữa (lactose) thành hai loại đường đơn là glucose và galactose, giúp cơ thể dễ dàng hấp thụ. Khi con non cai sữa, ruột non của chúng sẽ giảm tiết enzyme lactase, tuy nhiên về sau chúng vẫn có thể tiêu thụ các sản phẩm chế biến từ sữa. Thêm vào đó, hơn ⅓ số người trên thế giới mang đột biến gen giúp họ sản xuất lactase trong suốt cuộc đời, từ đó tiêu hoá sữa dễ dàng hơn.

Ở những người không có đột biến này (hay còn gọi là hội chứng không dung nạp lactose), khi tiêu thụ những thức uống hay chế phẩm được làm từ sữa, ruột non sẽ không tiêu hóa được đường lactose có trong các sản phẩm sữa và sẽ được đẩy xuống ruột già. Khi lưu lại đây, lactose bị các loại vi khuẩn phân rã thành khí và chất lỏng khiến người bệnh gặp phải các triệu chứng như tiêu chảy, đầy hơi. Hội chứng không dung nạp lactose không quá nguy hiểm, nhưng vẫn mang lại những cảm giác khó chịu.

Từ lâu, các nhà khoa học đã nghi ngờ rằng số lượng sữa tiêu thụ cũng như mức độ tiết enzyme lactase trong cơ thể đều tăng theo dòng lịch sử phát triển của loài người. Vào khoảng 10.000 năm trước, khi con người bắt đầu chăn nuôi trâu bò và các loài gia súc khác, theo lý thuyết thì những người mang đột biến về khả năng sản xuất lactase thu được nguồn calo và protein mới từ sữa động vật; ngược lại, những người không có đột biến sẽ bị khó chịu nếu uống sữa, từ đó không tận dụng được nguồn sữa khác ngoài sữa mẹ.

Tuy nhiên, một nghiên cứu mới về DNA của người cổ đại và những mảnh gốm bình đựng sữa từ xa xưa chứng minh rằng suy đoán trên đã sai. TS. Richard Evershed, nhà hóa sinh tại Đại học Bristol, Anh, và các cộng sự phát hiện ra rằng người châu Âu đã tiêu thụ sữa trong hàng ngàn năm, bất chấp nỗi khó chịu do tình trạng đầy hơi và chuột rút mà chứng không dung nạp lactose gây ra. Theo nhóm nghiên cứu, đột biến lactase trở thành yếu tố sống còn đối với người châu Âu khi họ phải đối diện với dịch bệnh và đói kém: Trong thời kỳ này, sức khoẻ kém sẽ khiến tình trạng đau dạ dày trở nên nghiêm trọng hơn, từ đó dẫn đến bệnh tiêu chảy đe dọa tính mạng. Nhóm nghiên cứu đã công bố những phát hiện này trên tạp chí Nature.

Nghiên cứu quy tụ hơn 100 nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, từ di truyền học, khảo cổ học cho đến dịch tễ học. Về phần mình, từ những năm 1990, TS. Evershed đã đi tiên phong trong việc áp dụng các phương pháp tiên tiến để phát hiện dấu vết của chất béo từ sữa còn sót lại trên những chiếc bình cổ.

Trong nhiều năm, ông và các đồng nghiệp của mình đã tìm thấy dấu vết của sữa trên hàng nghìn mảnh gốm nằm rải rác khắp châu Âu và các khu vực lân cận. Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã sử dụng cơ sở dữ liệu thu thập được để lập bản đồ tiêu thụ sữa trong 9.000 năm qua.

Bằng chứng lâu đời nhất về sữa được ghi nhận là ở Thổ Nhĩ Kỳ, nơi một phần trong số những nông dân đầu tiên trên thế giới sinh sống. Những người nông dân đó về sau di chuyển khắp châu Âu, mang theo vật nuôi và gia súc của mình. Cách đây 6.000 năm, họ đã mang sữa đến Anh và Ireland.

TS. Evershed và các đồng nghiệp nhận ra, một số khu vực tiêu thụ sữa trong khi một số khu vực lại không. Họ cũng chỉ ra, sản xuất sữa đã trải qua các chu kỳ bùng nổ và suy thoái trong nhiều thế kỷ.

Mark Thomas, nhà di truyền học tại University College London, phụ trách nhiệm vụ phân tích về độ bền của lactase. Ông và các đồng nghiệp đã xem xét DNA thu được từ 1.786 bộ xương cổ đại được tìm thấy trên khắp châu Âu và các khu vực lân cận để tìm kiếm một đột biến khiến gen quy định việc sản xuất lactase chuyển đổi trong thời kỳ con người trưởng thành.

Đột biến lâu đời nhất mà họ tìm thấy có niên đại khoảng 6.600 năm trước. Nhưng trong bộ sưu tập di vật cổ đại của họ, khoảng thời gian từ 4.000 năm trước đến 6.600 năm trước, các đột biến gen giúp sản xuất lactase rất hiếm. Nói cách khác, trong 2.600 năm đó, người châu Âu vẫn tiêu thụ sữa mặc dù hầu như không ai trong số họ có thể tạo ra lactase khi trưởng thành.

Để xem sự đột biến này ảnh hưởng đến con người thời hiện đại như thế nào, các nhà nghiên cứu đã hợp tác với George Davey Smith, nhà dịch tễ học đã thực hiện một số nghiên cứu về sức khỏe của người dân Anh bằng cách phân tích một cơ sở dữ liệu lớn có tên là UK Biobank. Hàng trăm nghìn tình nguyện viên đã gửi DNA, hồ sơ sức khỏe điện tử của họ và trả lời bảng câu hỏi theo yêu cầu của các nhà khoa học.

TS. Smith đã sàng lọc những dữ liệu trên UK Biobank để tìm kiếm các thông tin liên quan đến sữa và lactase, so sánh 312.781 tình nguyện viên mang đột biến giúp sản xuất enzyme lactase với 20.250 người không mang đột biến này.

Nhóm nghiên cứu đã thu được một số kết quả bất ngờ: Những người không có đột biến giúp sản xuất lactase vẫn tiêu thụ nhiều sữa như những người có đột biến. Tuy nhiên, những người không thể tạo ra enzyme không bị bất kỳ vấn đề sức khỏe nghiêm trọng nào. Tỷ lệ tử vong của họ không cao hơn, xương cốt của họ không yếu hơn và họ vẫn sinh con bình thường hệt như những người có đột biến gen.

Những bằng chứng này cho thấy người châu Âu thời kỳ đầu hoàn toàn có thể biến sữa thành một phần quan trọng trong chế độ ăn uống của mình ngay cả khi không có enzyme lactase. Thỉnh thoảng họ sẽ bị chuột rút, đầy hơi khó chịu, nhưng điều này không ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ. Họ cũng giảm bớt những tác động tiêu cực của đường lactose trong sữa bằng cách lên men sữa thành phô mai hoặc biến nó thành bơ. (Ở Ireland, những người khai thác than bùn từ các bãi lầy đôi khi tìm thấy những thùng chứa bơ khổng lồ có niên đại hàng nghìn năm).

Tuy nhiên, TS. Evershed và các đồng nghiệp lập luận rằng chứng bất dung nạp lactose về sau trở nên nguy hiểm hơn, đặc biệt là trong thời kỳ suy thoái.

Cụ thể, trong giai đoạn đói kém thời kỳ đồ đồng, người dân có thể đã cố gắng tồn tại bằng cách uống sữa khi các loại thực phẩm khác trở nên khan hiếm. Tuy nhiên, đây cũng là lúc con người bắt đầu thuần hoá một số lượng lớn động vật, sự tương tác giữa người và động vật đã tạo cơ hội cho mầm bệnh lan truyền và gây bùng phát. Nhiều mầm bệnh trong số đó gây ra các bệnh tiêu chảy. Việc vẫn uống sữa dù không thể dung nạp lactase khiến tình trạng tiêu chảy trở nên trầm trọng hơn. "Nói một cách ngắn gọn, bạn mất nước và chết", TS Evershed cho hay.

Ngược lại, với những người có thể dung nạp lactose, sữa giúp họ phục hồi lượng chất lỏng, từ đó có khả năng lại sức cao hơn sau khi nhiễm bệnh.

Shevan Wilkin, người đứng đầu phòng thí nghiệm protein cổ đại tại Đại học Zurich và không tham gia nghiên cứu, cho rằng công bố này sẽ mở ra những hướng đi mới. Các nhà khoa học có thể xem xét liệu có thể áp dụng mô hình tương tự cho các xã hội cổ đại bên ngoài châu Âu hay không. Có thể ở các khu vực châu Phi, Trung Đông và Nam Á có hướng tiến hoá tương tự, nhưng cũng có thể là một câu chuyện hoàn toàn khác. “Đó là lý do tại sao tôi nghĩ bài báo này rất thú vị!”