喝完牛奶，天下無敵？

普林斯頓大學教授、考古學家柏伽基（Peter Bogucki），1970年代在波蘭中部平原工作時，從一處新石器時代的遺址挖掘出了一些奇特的器皿——綴滿小孔的陶器的碎片。那是約7000年前生活在這里的中歐第一批農民留下的。查閱文獻之后，柏伽基發現這種陶器在線紋陶文明中很常見，其形狀讓他聯想到制作奶酪使用的篩子，但是他沒能想出合適的驗證辦法。

直到2011年，英國布里斯托大學的地球化學家羅菲特（Mélanie Roffet-Salque）取出了這些陶片，分析了保存在粘土孔洞中的脂肪殘留物。他在碎片上發現了豐富的乳脂，表明早期農民把陶器做成篩子，將牛奶中富含脂質的固體物質和乳清分離。這是目前已知最早的有關奶酪制作的物證。

該發現是LeCHE（Lactase Persistence in the early Cultural History of Europe）研究成果的一部分。這個耗資330萬歐元的項目于2009年啟動，許多考古學家、化學家和遺傳學家參與其中。他們的發現闡明了意義深遠的問題：奶制品影響了人類對歐洲大陸的開拓和定居。

在距今最近的第四紀大冰期，由于乳糖酶基因的缺失，牛奶對成年人來說還是種毒藥。在較早進入農耕社會的中東，人們學會了用發酵牛奶制成奶酪或酸奶的方式，降低乳制品中的乳糖含量。又過了幾千年，一個特定的基因突變擴散到了整個歐洲，使人類獲得了產生乳糖酶能力。這一變化為人類開辟了豐富的營養來源，使人們得以度過漫漫寒冬和歉收的年頭。

這場牛奶革命，可能是來自中東的農牧民橫掃歐洲大陸，并取代在這里存在了上萬年的狩獵采集文明的主要原因。倫敦大學學院（UCL）的群體遺傳學家托馬斯（Mark Thomas）說：“從考古學的角度看，南部人口蔓延至歐洲北部的速度非常快，大部分歐洲人可能都是歐洲最早具備乳糖耐受性的農民的后代。”

突變

嬰幼兒幾乎都能分泌乳糖酶，消化并吸收母乳中的乳糖。但隨著他們逐漸長大，多數人的乳糖酶基因都會關閉，只有35%的人在七八歲之后還能大量飲用牛奶。對于亞洲和非洲的乳糖不耐受人群，300ml牛奶就有可能導致反胃、脹氣乃至嚴重腹瀉。

大部分保留了大量喝牛奶能力的人，其祖先都可以追溯到歐洲。歐洲人的乳糖耐受性，似乎與乳糖酶基因附近基因組區域的單一核苷酸突變（胞嘧啶C變為胸腺嘧啶T）有關。此外，西非、中東和南亞也存在因突變產生乳糖耐受性的人群。

根據托馬斯的估算，這種突變在歐洲發生的時間相對較晚。他調查了現代人群中的遺傳變異，并通過計算機模擬相關基因突變在古代人口中的擴散路徑。乳糖耐受基因，又被稱為LP等位基因，大約于7500年前出現在廣闊肥沃的匈牙利平原，也就是當今的奧地利、匈牙利、斯洛伐克一帶。

LP等位基因在進化中的優勢十分明顯，根據2004年一項研究的估計，擁有該突變的人群，所生育的后代比普通人多出19%。托馬斯說：“至今還未發現其他人類基因具有如此強勢的選擇力量。”重復選擇幾百代之后，這種優勢最終使得乳糖耐受基因席卷整個歐洲大陸。但科學家認為，這種優勢只有在人群有鮮奶來源并攝取奶類時才能發揮。托馬斯說：“這就是基因和文化的協同演變，它們之間相互促進。”

為了調查這段演化歷史，托馬斯與德國美因茨大學的古遺傳學家伯格（Joachim Burger）等合作，組織了名為LeCHE的交叉學科項目，這個縮寫也恰好是西班牙語中的“牛奶”一詞。

祖先

在分子生物學、考古學和古陶化學的融合中，LeCHE的參與者也希望解決另一個問題，即現代歐洲人的起源。“這是考古學中一個經久不衰的問題”，托馬斯說，“我們究竟是中東農民還是本地土著的后代？”是這些歐洲本地的狩獵采集者逐漸學會了農耕和畜牧，還是由于基因和技術的優勢，外來的農業殖民者在和本地人的競爭中淘汰了后者？

后一種觀點長久以來被認定“不可能”，大多數學者認為博斯普魯斯海峽是道難以逾越的天塹，大規模的遷徙實在難以想象。德國考古學家魯寧（Jens Lüning）的觀點代表了早期的業內主流：一小部分中東移民，以近乎傳教的“和平合作”方式，將播種和畜牧的方法帶到了中歐，新石器時代的農民仍然是中石器時代的本地狩獵采集者后裔。

然而，來自LeCHE的最新證據卻指向了完全相反的結論。伯格在前期的研究中就發現，歐洲新石器時代遺址中的家牛與中東地區的牛類親緣關系最近，與本土的歐洲野牛親緣較遠。這說明，外來的畜牧者將中東家鄉的牛引入了歐洲，而不是試圖重新馴化本地的品種。并且，他們還有意識地避免家牛與當地野牛交配，以保持其血統純正。

同時，伯格對中歐的古人類DNA的研究也發現，入侵者的DNA，與歐洲大陸中石器時代的先民屬于完全不同的遺傳品系。換句話說，兩個民族之間完全沒有融合的跡象。

這并不令人驚奇。原住民大約4.6萬年前就來到了歐洲，與尼安德特人共處。但直至中東農民入侵，他們的生活方式仍然很原始，獸皮裹身，泥屋御寒。而同一時期外來農民的文明程度，較之高出許多：根據出土陶俑的造型，農民有完整的衣褲、帽子，男人普遍刮胡子，女人會染發并飾以蝸牛殼。

伯格推測，那時的部落中可能有著禁止異族通婚的嚴苛律法。此外，兩個民族擁有不同的語言和宗教，沖突幾乎是必然的。考古學家們在線紋陶文明的遺址中發現了縱火的痕跡。1983年在德國發現的遺址“塔爾海姆尸坑”（Talheim Death Pit）中，同一部落的34人在睡夢中被集體屠殺。

所有這些證據都表明，歐洲中石器時代的狩獵采集者并沒有進化為農民，而是逐漸地被來自中東的外族取代了。

從奶酪到鮮奶

中東的乳制品業可以追溯到此地居民首次馴養動物的時候，即1.05萬年前。這時的中東剛剛完成新石器革命，即狩獵采集業向農牧業的轉變，獲取乳制品很可能是他們開始捕捉和飼養牛羊的原因之一。

這比LP等位基因的出現還早了幾千年，好在古代牧民找到了降低牛奶中乳糖含量的辦法：將其制成酸奶或奶酪。發酵奶酪如希臘羊奶酪和切達奶酪，其中的乳糖含量已經所剩無幾，而帕瑪臣干酪中幾乎不含乳糖。

為了驗證這個理論，LeCHE研究員在古代陶器上做了化學測試。粗糙多孔的陶片內含有充足的殘留物，讓研究人員得以區分被烹調的食物類型：肉類或乳制品，牛、綿羊和山羊等反芻動物，或是其他動物。

他們在新月沃地出土的、至少有8500年歷史的陶器上找到了乳脂。羅菲特對波蘭陶器的研究工作也證明，約6800年至7400年前，歐洲牧民開始生產奶酪以補充他們的飲食。到那時為止，奶制品已成為新石器時代居民食譜的一部分，但畜牧業還不是經濟的主導部分。

由于需要乳糖耐受性的廣泛傳播作為基礎，直接飲用牛奶的習俗發展得更晚一些，在LP等位基因出現后，又經過了一段時間才在人群中普遍起來。伯格研究了古人類DNA樣品，推斷出這種突變出現在德國北部的時間是6500年前。

中東農牧民的強大基因，以及耕種和放牧技術，使得他們的競爭力遠遠超出當地的狩獵采集者。隨著他們向北推進，LP等位基因也在人群中擴散開來。

乳糖耐受性在歐洲南部的傳播卻沒那么容易，因為早在這種突變出現以前，新石器時代的農民們就已經在這里定居了。但隨著遷移人口的迅速增長，LP等位基因的頻率也得到了提高。這種擴張模式至今仍有跡可尋，在歐洲南部，乳糖耐受性相對少見，希臘和土耳其人口中，這一比例低于40%。而在不列顛群島和斯堪的納維亞半島，超過90%的成年人都能消化牛奶。

基因的歷史

到了新石器時代晚期、青銅時代早期，即約5000年前，LP等位基因在歐洲北部和中部的大部分地區已經十分普遍，牧牛業占據了主要地位，牛骨在這一時期的遺址中占到了動物骨骼的三分之二以上。

不過，讓LeCHE的科學家仍感困惑的是，攝取牛奶的能力為何能在這些地區帶來如此大的優勢。托馬斯提出，隨著人們向北遷移，飲用牛奶成了抵御寒冷和饑餓的有力手段。乳制品特別是鮮奶，在較寒冷的地方可以保存更久，且無論季節與收成好壞，都能為人們提供充足的熱量和豐富的營養。

也有人認為牛奶的優勢在于其中豐富的維生素D，可以幫助人們預防佝僂病一類的疾病。人體只有在陽光照射下才能合成維生素D，這在北方的冬天里很難得到滿足。然而，乳糖耐受性在陽光充足的西班牙也普遍存在，這使得這種推測仍然存疑。

對于交叉學科在考古學方面的應用，LeCHE項目提供了一個典范。倫敦大學古遺傳學家巴恩斯（Ian Barnes）評價說，“考古學、古人類學、古代DNA和現代DNA、化學分析，所有這些學科合力解決一個問題。飲食變遷的很多相關問題都可以這樣研究。”

例如，科學家們對淀粉酶的起源就十分感興趣，它的出現和谷物種植的廣泛傳播究竟孰先孰后？以及乙醇脫氫酶的演化，和人類對酒精最初的渴望之間，究竟有著怎樣的關系？隨著生物科技的發展，人類基因的演進歷史也會逐漸被揭開。

（來源：《自然》雜志）

Q+A 你所不知道的牛奶

Q 為什么有人喝牛奶會不消化？

部分人群不能分泌乳糖酶，導致乳糖無法在小腸中消化或者消化不完全，進入大腸后被大腸中的細菌利用，產生有毒代謝物，就會引起乳糖不耐癥狀，如惡心、腹脹、腹瀉等。大部分亞洲人缺乏乳糖耐受基因，乳糖酶活性在成年之后會下降或消失。也有少數案例與后天感染及生活習慣相關。

對于乳糖不耐受的成人，可以食用酸奶、發酵乳、奶酪等替代，也可以飲用特制的不含乳糖的牛奶（lactose-free milk）。

Q 為什么不建議給1歲以下寶寶喝牛奶？

1歲以內的嬰兒并不能完全消化鮮牛奶，其中豐富的蛋白質（尤其是酪蛋白）和礦物質會對嬰兒的未成熟的腎臟造成嚴重負擔。同時，牛奶中的鐵和維C含量不能滿足嬰兒的需要，嚴重的會導致缺鐵性貧血。牛奶中的乳脂成分對嬰兒也不太健康。此外對于過敏體質的嬰兒，飲用牛奶還可能導致過敏反應。因此，請務必選用嬰兒配方奶粉，或者施行母乳喂養。

Q 酪蛋白致癌是怎么回事？

這個結論來自康奈爾大學的坎貝爾（T. Colin Campbell）教授，研究對象是已經通過大劑量黃曲霉素（一種強致癌物）誘導出了癌變細胞的大鼠，其中酪蛋白是大鼠唯一的蛋白質來源，這和人們的膳食結構完全不同。這種嚴格控制條件的動物對照實驗，意義主要在于指導進一步的研究，對大眾飲食并無參考價值。由于坎貝爾的結論迎合了素食主義者和動物權益保護者的理念，因而被他們廣泛用于反對乳制品的宣傳。

根據世界癌癥研究基金會（WCRF）和美國癌癥研究所（AICR）2007年聯合發布的報告，目前沒有任何有說服力的證據表明，牛奶有提高或降低癌癥風險的效果。事實上人類乳汁中同樣含有酪蛋白，若因“致癌”放棄乳制品，無異于因噎廢食。

Q 什么人該喝脫脂牛奶？

脫脂或低脂牛奶是以物理方法去除牛奶中的脂肪成分，一些脂溶性維生素也會隨之失去，因此通常會重新添加維A和維D等。一杯（250mL）全脂牛奶的飽和脂肪含量幾乎占到成年人每日需求的1/4，因此對于“三高”人士、心腦血管疾病患者，以及想要保持身材的人們來說，脫脂牛奶是比較好的選擇。另外，人體對脫脂牛奶中鈣的吸收率也大幅高于全脂牛奶，對老年人特別是絕經的婦女更為有益。

而對于幼兒和青少年來說，全脂牛奶含有一些必需脂肪酸，營養更為全面。全脂牛奶還能夠提高備孕期婦女的受孕幾率。

Q 常溫奶、巴氏奶和奶粉的營養成分有什么區別？

常溫奶（UHT，即超高溫瞬時滅菌）、巴氏奶（低溫奶）和奶粉（包括復原乳）三者，鈣質和其他主要營養成分都沒有明顯差別。如果一定要挑出個最佳，當屬含有較多活性酶、營養成分破壞最小的巴氏奶。

Q 煮牛奶時的“奶皮”有營養嗎？

奶皮主要是脂肪上浮形成的，其中也含有少量包裹脂肪的蛋白質，以及一些脂溶性維生素，絕大部分的鈣質和蛋白質仍然保留在液態奶中。若為健康考慮，棄去奶皮反而是更好的選擇。喜愛“奶皮子”的香味又不怕胖的人，則可盡情享用。部分市售牛奶由于進行了均質處理，即使煮沸也不會起皮了。

Q 豆漿能代替牛奶嗎？

豆漿中的蛋白質含量也很豐富，且富含卵磷脂，但鈣含量卻遠不及牛奶，大約100克干黃豆中所含的鈣質才相當于一杯250ml的牛奶。豆漿不能補鈣，但傳統的石膏或鹵水豆腐卻是很好的鈣質來源（內酯豆腐不在此列）。此外菠菜、白菜等蔬菜也能補充鈣質。牛奶中的所有營養成分都能通過其他食物獲得，只要注重營養均衡，不喝牛奶也是可以的。

Q 提高牛奶產量的生長激素對人體有害嗎？

rbGH即“重組牛生長激素”，在一些國家被允許注射入母牛體內，以提高產奶量。生長激素也會因此進入牛奶，但并不會被人體直接吸收，因此對健康沒有影響。生長激素的使用也會提高牛奶中IGF-1，即“類胰島素樣生長因子I”的含量。一些流行病學研究顯示IGF-1似乎與前列腺癌有一定關系，但由生長激素導致的IGF-1含量提高十分微弱，并且經過加熱、消化、吸收之后，IGF-1也失去了生物活性。

由于注射了生長激素的Ss0somPla5Z7H6SOzFXc0g==母牛更容易患乳腺炎，加拿大和歐盟目前禁止使用生長激素，主要是考慮到可能由此帶來的抗生素用量增加，以及動物福利。對于生長激素的安全性，他們并沒有異議。

Q 酸奶和奶酪的營養成分和牛奶有什么區別？

酸奶經過了乳酸菌的發酵，其中的乳糖轉化為了葡萄糖、半乳糖和乳酸，蛋白質部分水解了，B族維生素的含量也更加豐富。與牛奶相比，更適合乳糖不耐的人群，也更加不容易引起過敏。部分活的乳酸菌還會到達腸道，幫助消化和恢復腸道正常菌群。和牛奶不同，六個月以上的嬰兒就可以酌情添加酸奶作為輔食。

天然奶酪中的鈣含量非常高，是等重量牛奶的8-10倍。再制奶酪則由于經歷了再加工，具體營養價值需參考成分表。

Q 牛奶做面膜能美白嗎？

牛奶中確實含有美白成分，即煙酰胺，又稱維生素B3。煙酰胺能夠擊退黑色素，并消釋肌膚炎癥，對粉刺有特效。根據紐約大學醫學院的研究，煙酰胺的外敷濃度要達到4%-5%才有明顯的美白效果，而牛奶中的煙酰胺含量微乎其微，無論是拿來敷面膜還是飲用，都沒法讓人變白。

（部分內容來自果殼網、科學松鼠會）