乳糖不耐受的科學解讀
乳糖與乳糖不耐受
乳糖是一種天然的雙糖，由一分子葡萄糖和一分子半乳糖組成。它是唯一存在於所有哺乳動物乳汁中的雙糖，包括牛奶、羊奶、水牛奶，人類母乳也含有大量的乳糖。乳糖也是人類一歲之前（嬰兒時期）最重要的能量來源，基本可以為其提供超過50%的能量。
乳糖一般不能被人體直接吸收利用，必須通過由小腸上皮細胞分泌的乳糖酶將乳糖分解為小分子單糖，即葡萄糖和半乳糖（見圖1），才能夠被人體吸收利用。但是當我們的消化系統分泌的乳糖酶很少，或不能分泌乳糖酶，就會造成人體對於乳糖的消化不良。不被消化的乳糖以雙糖的形式存在於小腸內，當其濃度提高時，腸內局部滲透壓增大，造成腸壁中水分滲入小腸內，而導致腹瀉[4]。同時乳糖以雙糖的形式繼續進入大腸，被大腸內的菌群分解利用，產生乳酸，二氧化碳，氫氣，醋酸等廢棄物。當飲奶量達到一定數量時，導致這樣的廢棄物超過個體的承受度，就會引起腹脹，腹痛，腹瀉等不適症狀，稱為乳糖不耐受。
圖1. 乳糖在乳糖酶的作用下可分解為葡萄糖和半乳糖
國際乳糖不耐受組織（LIGN）根據人們對乳糖的敏感度不同，將乳糖不耐人群分為：高敏感度（每天耐受量為1-4g乳糖，相當於20-80g 牛奶），中敏感度（5-8g乳糖，相當於100-160g牛奶），低敏感度（9-12g乳糖，相當於180-240g 牛奶）。
乳糖不耐受的原因
現代科學研究揭示了乳糖不耐受的真正原因，是由人體中負責分泌乳糖酶的基因引起的。在人類起源的時代，嬰兒出生後完全依靠乳汁維持生命和生長發育，具有消化乳糖的本能。隨著不斷的成長，他們對於乳汁的依賴性不斷減少，最終斷奶，他們的小腸分泌乳糖酶的能力也逐漸減弱或消失，如果繼續飲奶就會出現乳糖不耐，因此原始人類都是帶有乳糖不耐受的基因。在大約1.1萬年前，西亞牧民首次馴化了產奶動物（羊），使人類開始食用其他哺乳動物乳汁。經過幾千年的自然選擇，歐洲，北美，中亞阿拉伯大陸等地區，逐漸出現了乳糖耐受的基因。而中國等亞洲國家，由於長期的飲食結構中並沒有乳製品，因此依然保持著高比例的乳糖不耐受基因人群 （Burger et al. 2007）。根據最新的科學數據顯示全球大約有70%的人口帶有乳糖不耐受的基因 （Bayless et al 2017）。
乳糖不耐受可分為三種類型：第一種是先天性乳糖酶缺乏，屬於基因缺陷疾病，這類人群比例極低，且不可恢復，如果嬰兒患有此類疾病，就只能食用無乳糖嬰兒奶粉了；第二種為繼發性乳糖酶缺乏，主要由一些疾病引起小腸上皮損傷導致分泌乳糖酶減少，造成暫時性的乳糖酶缺乏，大多數人病痊癒後，即會恢復正常；第三種為原發性乳糖酶缺乏，也稱成人型乳糖酶缺乏，是最常見的乳糖酶缺乏的原因，也就是文中提到的是由於人類世代飲食習慣造成的，其發生率與年齡，種族以及飲食習慣相關，例如年齡越大乳糖不耐的發生率越高。
近二十年來，中國科學家對於各個地區進行了乳糖酶缺乏抽樣調查。根據多名學者在我國不同省市地區進行的抽樣調查發現，以500ml牛奶（乳糖含量25g）為參考攝入量，我國成人乳糖不耐受的比例在70%-82%之間。
應對乳糖不耐受
首先，可以食用發酵乳製品，因為發酵菌種可以幫助我們分解牛奶中大約30%的乳糖，並且市面上的酸奶包裝都比較小，因此對於輕度乳糖不耐的人是有幫助的。另外，如果每日少量飲用牛奶，有可能逐漸改變腸道菌群，有利於腸道中的產生乳糖酶的微生物生存，因此可以幫助人體緩解乳糖不耐受的症狀。
人類一直致力於用科技改變著世界，也為自己提供著更加優質和營養的食品。早在20世紀60年代，荷蘭皇家帝斯曼公司就利用微生物發酵技術商業化生產出Maxilact? 乳糖酶。無乳糖乳製品是利用乳糖酶（天然的酶製劑）對牛奶原料進行乳糖水解的加工處理，既而減輕乳糖對於腸道的負擔，保證乳製品中的營養物質被更好地吸收利用，讓乳糖不耐的消費者可以無憂的盡享各種乳製品的美味和營養。
另外，乳糖酶除了水解乳糖提高奶製品的消化吸收性以外，還因其產生的單糖甜度要比乳糖甜度高出4倍，因此，越來越多的乳品企業應用乳糖酶作為天然的減糖創新方法。特別是在酸奶中，需要添加足量的糖以確保口感。但是，現在越來越多的醫務營養專家提倡，消費者自身的認知的提高，乳製品減糖成為包括中國在內的全球食品創新最重要的趨勢之一。帝斯曼研發團隊應用乳糖酶Maxilact? 和其低後酸口感柔和優勢菌種Delvo?推出了無乳糖酸奶和酸奶減糖方案。
圖2 全球無乳糖乳製品市場2019年到2024年的分布和增長狀況分析（數據來自歐睿2019）
無乳糖牛奶會比普通牛奶甜一些，是否對血糖有影響？
乳糖酶水解乳糖為葡萄糖和半乳糖，這兩個單糖的甜度都比乳糖高，因此，是天然的方法增加甜度，但不會增加熱量。從圖中可以看出，無乳糖牛奶（經過乳糖酶處理過的牛奶）對於血液中的葡萄糖濃度，也就是血糖濃度沒有影響。在另一試驗中，乳糖和乳糖的水解的產物葡萄糖和半乳糖，當數量相等時，對於生血糖指數（Glycemic Index）的影響沒有明顯差異。一般來說，低生血糖指數（Low GI）食品對於血糖的控制是有好處的，特別是對於一些特殊人群，比如糖尿病患者，是更適合的食品。所以，無論是牛奶還是無乳糖牛奶都屬於低生血糖指數（Low GI）食品。
圖4. 牛奶與無乳糖牛奶對於血糖濃度的影響。橫坐標是飲用後的時間（小時），縱坐標是血糖濃度； 藍實線：無乳糖牛奶；紅實線：牛奶（Gutzweller et al. 2000）
——帝斯曼食品配料科技部 潘玉博士
無乳糖牛奶：乳糖不耐受也可暢享牛奶的豐富營養
為什麼會出現乳糖不耐受現象？
乳糖是牛奶中重要的碳水化合物，是一種二糖，不能被人體直接吸收。乳糖進入人體後，會在小腸中遇到乳糖酶被分解成半乳糖和葡萄糖，之後被吸收進入毛細血管供應人體能量。如果人體乳糖酶活性降低、缺乏甚至缺失，便會導致進入小腸的乳糖吸收不良。未經分解的乳糖進入大腸後會被細菌發酵成氣體和酸等，大量氣體會引發腹鳴、腹脹等症狀，而未被消化的乳糖和酸等會使腸道內滲透壓升高，流入腸道的水分增加，進而出現腹痛、腹瀉等症狀，也就是乳糖不耐受。
乳糖不耐受就不能喝牛奶了嗎？答案是否定的。乳糖不耐受症狀表現和個人差異、飲奶量等因素掛鈎，攝入少量乳糖不一定會出現不適現象。此外還可以通過在飲奶前先吃一些固體食物，少量多次攝入牛奶等方式緩解乳糖不耐症狀。當然，還有一種更直接的方法，便是選擇無乳糖牛奶飲用。無乳糖牛奶中添加了乳糖酶，牛奶中的乳糖被分解成半乳糖和葡萄糖，進入小腸後可以直接被吸收，解決了乳糖不耐受人群無法消化乳糖的問題。無乳糖牛奶的出現，可幫助人們暢享牛奶中的豐富營養。
針對國人乳糖不耐受現象，伊利研發團隊歷時4年，攻克100多道技術難題，早在2007年便研發出了國內首款專為中國人體質打造的無乳糖牛奶——舒化無乳糖牛奶，採用伊利專利（中國發明專利，專利號ZL200710000802.2該產品系依照專利方法所獲得的產品）——「LHT乳糖水解技術」，將牛奶中不易消化的乳糖分解為易被人體消化的半乳糖和葡萄糖，解決了國人飲奶後的腹脹、腹瀉等症狀；並根據不同人群需求，推出低脂型，高鈣型，全脂型，心活配方四款明星產品，幫助國人選到更適合自己的好牛奶。
——內蒙古伊利實業集團股份有限公司
食用指南
針對乳糖不耐受人群，建議嘗試以下幾種方法，更加安全舒適地享用奶及奶製品。
1、選擇零乳糖或低乳糖奶及奶製品
首先指導選擇在生產加工過程中乳糖被分解的奶及奶製品，如不含乳糖的牛奶、酸奶和奶酪。零乳糖奶生產過程中採用乳糖酶將乳糖完全水解為小分子的葡萄糖和半乳糖，口感清甜易吸收。酸奶在發酵過程中部分乳糖會被乳酸菌分解利用，使得乳糖含量降低。奶酪加工過程中經乳酸菌發酵、排乳清及成熟工藝，也顯著降低產品乳糖含量。
2、避免空腹食用奶及奶製品
喝奶前先吃些含蛋白或碳水化合物的食物，如穀類麥片、全麥麵包或雞蛋，或者與奶同時食用，可以延長胃排空時間，防止未被消化的乳糖大量快速抵達大腸，從而減輕因腸道菌群發酵乳糖而產生的腸胃不適症狀。
3、少量多次食用奶及奶製品
美國衛生與公共服務部的研究表明一餐中飲用60-120 mL牛奶（乳糖含量3-6 g），每天2-3次，持續3周，有助於腸道逐漸接食物中的乳糖，提高乳糖的耐受性。
——《中國居民奶及奶製品消費指導》